德國VSEAPE4-UV0S/X流量計電話同時我們還經營: 渦街流量計是基于流體力學中著名的“卡門渦街”研制的。在流動的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發生體,當流體沿旋渦發生體繞流時,會在渦街發生體下游產生兩列不對稱但有規律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實驗和理論證明:穩定的渦街發生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發生體的特征寬度d有如下確定關系叫: 式中St為斯特羅哈數,與雷諾數和d相關。 當雷諾數Re在一定范圍內(3 X102~2 X105)時(4],St為一常數,對于三角柱形旋渦發生體約為0.16 雷諾數的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計的測量原理可知,通過測量旋渦發生頻率僅能得到旋渦發生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計量流體的流量必須找到`v與v1的對應關系。 根據流體力學理論,在充分發展的湍流狀態下,流體的速度分布有如下關系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點的速度;y為點到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數的函數。 表1中給出了部分雷諾數與n的對應關系。 由于旋渦發生體的位置固定,因此當雷諾數一定時v1與`v有固定的比例關系換言之,當雷諾數Re變化時,二者的比值也發生變化, 圖3給出了不同雷諾數下充分發展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應為單調遞減函數。圖4給出了3臺50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發生體的氣體渦銜流量計,在20℃,一個標準大氣壓下,不同雷諾數下的K值曲線。如圖所示實驗數據與理論分析基本一致,因此渦銜流量計的測量原理即決定了儀表系數的非線性特性。若要提高渦街流量計的計量精度,必須針對不同的流速分布對K值進行修正。金屬管浮子流量計常見故障及處理方法1.指針抖動 輕微抖動,-般都是由于流體流動自然引起的,不影響正常使用,可以在儀表的設置中適當的加大阻尼參數。劇烈抖動,一般是介質波動,脈動引起,還有一種原因是安裝不正確,安裝工況不符合流量計的要求,超過流量計的可測量量程。2.指針不動 一般是浮子卡死,不能隨著流體流動而上下移動。我廠的多臺金屬管浮子流量計均出現過這種現象,通過拆檢,發現是浮子卡死引起的。進一步分析原因為,浮子的導向軸由于長年磨碎形成凹槽,導向軸轉動,與D形固定環卡住,導致浮子不能移動。我們的處理方法是將D形孔擴成圓形孔使得浮子能上下移動,使得儀表在不更換的情況下回復運行。還有-種原因是浮子.上的磁鋼吸附介質中的鐵磁性物質,8積月累,形成水垢狀結合體,導致浮子移動不靈活甚至不能移動。這種情況是加裝過濾裝置,及時清理,定期維護方能正常使用。3.流量計沒有顯示 可能是電源接觸不良或接線脫落,查看電源供應是否正常,接線是不是緊固,正負極是不是接反等。還有就是流量計內部電路損壞,顯示組件損壞,處理方法是更換電路板顯示部件等。4.實際流量與指示流量不一致 一般是浮子受介質腐蝕造成浮子的質量體積等發生變化,造成儀表系數與出廠標定的數值不一樣,所以顯示的流量與實際相測得的的流量存在誤差。還有就是錐管內直徑尺寸變化,與浮子變化一樣,都是改變了儀表的系數,與出廠標定的數值不一樣等。解決辦法是更換成耐腐材料,或者重新標定,或者換新的浮子。如果還不能解決,那只能更換流量計了。浮子、椎管附著水垢污臟等異物層,那么就要對內部進行清洗蒸汽吹掃,還要防止損傷椎管內表面和浮子,保持浮子原有光潔度。還有就是流體本身發生變化,與原來的密度相比發生變化,不能準確測的流量。那么使用時只能修改內部參數使得適應新流體的密度等特性。氣體、蒸汽、壓縮性流體溫度壓力變化,那么溫度壓力等運行條件變化對流量測量值影響頗為靈敏,按新條件作換算修正。流體脈沖,氣體壓力急劇變化,指示值波動,那么雖然浮子偶發跳動影響不大,但周期性振蕩,管道系統必須設置緩沖裝置,或者改用有阻尼的儀表。液體中混入氣泡,氣體中混入液滴,那么混入物改變密度等影響,做必要改進排除之。用于液體時儀表內部死角存留氣體,影響浮子部件浮力,那么對小流量儀表及運行在低流量時影響顯著,排除氣體。5.指針指示呆遲 浮子和導向軸間有微粒等異物或導向軸彎曲等原因卡住,解決方法是拆卸檢查,清洗,鏟除異物,校直導向軸等。導向軸彎曲的原因大多是閥門快速啟閉,浮子急劇升降沖擊所致。磁耦合浮子組件磁鐵四周附著鐵粉或顆粒,解決辦法是拆卸清洗使之運行自如,不卡頓。運行初期利用旁路管,充分沖洗管道。為防止長期使用時管道可能產生鐵銹,可在金屬管浮子流量計前裝設過濾器。指示部分連桿或者指針卡住,解決辦法是手動試磁鐵耦合連接的運動連桿,有卡頓阻尼部位調整之。檢查旋轉軸與軸承間是否有異物阻礙運動,解決辦法是清除義務或更換零件。磁耦合的磁鐵磁性下降,解決辦法是拆卸下儀表,用手.上下移動浮子,確認指示部分指針等平穩地跟隨移動;不跟隨或者跟隨不穩定則換新零件。計量管路流量量程變化是實際使用中經常遇到的情況, 特別是直接對沒有儲氣設備用戶供氣的計量更是如此。我國天然氣、煤氣的大部分消耗是供給城市作民用燃氣的,一般日負荷的變化都比較大,流量的量程變化也就較大。常用孔板流量計的量程比一般為3:1,對于大量程比的場合,一般采用以下三種方法解決。(1)將大流量分段多路并聯組合進行測量.在流量量程變化較大的場合,往往采用不同管徑的計算管道并聯組合,通過計量管路的組合切換來適應流量的變化;這是目前較為常用的方法。(2)更換孔板片改變值進行測量.在不改變標準孔板節流裝置和差壓計的情況下,通過更換不同開孔直徑的孔板,改變孔徑比的方法來實現流量測量。適用于較長時間的季節性流量較大幅度改變或供氣量的突然變化致使差壓計超出規定使用范圍的情況。(3)用一臺孔板流量計并聯不同量程差壓計進行測量.采用同一臺孔板流量計的一次裝置,并聯兩臺或兩臺以上不同量程的差壓計進行切換測量。三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產過程中有一個中和過程,在該過程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應后被制成可用來進一步生產五鈉的中和液。在這樣一一個過程中為使產品質量得到有效控制就需要對加入中和罐的磷酸量根據分析結果進行精確的批量控制。存在的問題和解決方案 圖1中流量計自1983年裝置投產后就一直使用,到1997年已是殘破不堪,常因其故障使裝置的生產遭受影響。在這種情況下如何來解決好這個問題就很自然地納入了我們的工作日程。我們首先想到的是想按原型號進行更新,但經市場詢價后我們發現這種老式的儀表現在的售價實在太昂貴,竟達十一萬多人民幣一臺,很不合算。經研究后,我們認為智能式電磁流量計能擔此任(當時集批處理功能于一身的流量計還不多),其完善的功能和一體式結構既能夠通過表頭上的三個紅外觸摸鍵使將來的操作完全和老儀表一樣在現場完成,也可利用這種儀表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通訊器或其它智能終端實現遠程操作。該方案投資僅為三萬元人民幣左右(不計遠程終端,暫未用)。圖1為控制系統圖 2儀表選型和系統設計 (1)根據工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的電磁流量計,針對磷酸的特殊腐蝕特性確定了聚四氟乙烯(PIFE襯里和鉭電極,電源為24VDC(因電磁閥也用該電源)。 (2)調節閥延用原舊閥。 (3)增加一個直流24V2.SW的二位三通電磁閥,用來控制調節閥的氣源(該氣源在舊系統中直接受控于流量計)。. (4)因所選流量計本身的觸點輸出容量最大僅為0.1A24W故增加一-個觸點容量為0.5A24V激勵電壓為24VDC的中間繼電器(該繼電器直接固定在流量計自身的接線盒內)用以可靠驅動電磁閥。系統構成示意圖見圖2。德國VSEAPE4-UV0S/X流量計電話1.從經濟方面考慮購置流量計的費用 購置流量計時應比較不同類型流量計對整個測量系統經濟的影響.例如,范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下,需要多臺流量計并聯和多條管線才能覆蓋,因此除流量計外還需增加許多輔助設備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計費用少了,但是其他費用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計加上差壓計的費用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費用,可能超過基本件費用很多.2.安裝費用 在購置流量計時,不僅要考慮流量計的購置費,還需考慮其他費用,如附件購置費、安裝調試費、維護和定期檢測費、 運行費和備用件費.例如,許多流量計使用時應配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護.所以安裝費應多方面考慮,例如,還應包括運行所需的截止閥、過濾器等輔助費用等.3.運行費用 流量計運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費等.比如差壓式流量計產生的差壓,很大一部分不可恢復; 容積式流量計和渦輪流量計也具有相當阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計和超聲流量計此費用基本為零.插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費與流量計購置費相當, 如果換用電磁流量計,其購置費僅相當于4年多差壓式孔板流量計的能耗費.可想而知,管徑越大,泵送能耗費占總費用的比例越高.一般認為超過5000mm的流量計應盡可能選用低壓損和無壓損的流量計.例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統流量計,而極少用孔板,現在則更新為電磁流量計和超聲流量計.4.檢測費用 檢測費用應根據流量計的檢定周期決定.一般用于貿易結算的原油或成品油的檢測,常在現場設置標準體積管對流量計進行在線檢定.5.維護費用和備用件費用等 維護費用為流量計投入使用后保持測量系統正常工作所需費用,主要包括維護費和備用件費.有運動部件的流量計需進行較多維護工作,如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動齒輪等;沒有運動部件的流量計也需進行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計.備用件費用會隨著流量計性能提高的程度而增加.選用流量計時應考慮同時增加備用件的購置費用,尤其是從國外進口的流量計,有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計.1.電磁流量計在漿液中的特別安裝要求 首先,要對電磁流量計的特別安裝要求進行分析,首先要了解此電磁流量計相對于其它一些流量計在特征方面有什么不同之處,電磁流量計的特點在于采用了法拉第的電磁感應定律,測量方法主要以直接測量的方式進行。并且,在測量結果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響,沒有阻流件與相應的壓力損失,同樣也不會在高流速的情況下發生一些氣體腐蝕的現象。不過,由于在實際的安裴過程中沒有采用科學的安裝方法以及嚴格安裝電磁流量計的特別安裝要求,部分電磁流量計極易在實際的運作中造成儀表測量誤差的出現,嚴重的還會造成儀表的損壞。在進行電磁流量計的安裝過程中,需要嚴格按照安裝流程進行操作,由于現場操作的復雜性,為了確保電磁流量計可以在運行效果上達到一個較好的操作水平,可以進行三臺以及電磁流量計的統一安裝操作,在氣化爐的頂部進行安裝,從而進一步增強測量效果,同時延長流量計的前直管段的使用方式,以便解決加壓泵在工作過程中造成的脈動影響。2.電磁流量計使用方法建議 在單機進行試車階段,需要嚴格安裝使用方式提示,禁止對電磁流量計進行送電。氣化爐在停車后,需要對電磁流量計先進行停電操作,然后再對其進行清洗,主要足清洗其中的管線,避免因電磁流量計內部的傳感器勵磁形成的磁場吸附了電極周圍的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運行階段,如果發現電磁流量計發生-些波動或干擾現象的出現,需要對其原因進行分析,主要的原因可以概括為如下幾個方面:第一為泵引發的波動因素,主要因為煤漿泵在某個工作時間內出現了異常工作效果,整體的流量值發生變化的可能性不大,但由于流量脈動的變化波動量也隨之發生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動,前文提到,煤漿屬于混合物,其中不僅含有煤水化合物,還包括一些金屬顆粒,隨著這些金屬顆粒含量的增多,尤其是電極周圍堆積的金屬顆粒隨著電極壓力的形成逐步增加,從而造成停車現象的出現。第三為電磁流量計輸出信號的尖脈沖千擾,因為煤漿含有的大顆粒金屬摩擦導致電極之間瞬間產生尖脈沖信號干擾,井且電磁流量計內部的傳感器受到溫度的影響,使得煤漿管線的沖洗難度不斷增加。3.電磁流量計的特殊加工 在進行電磁流量計的特殊加工過程中,要使用錳合金等特殊材質的加工方法進行防護沖刷磨損套的制作。對一些電磁流量計的碳化效果,電磁干擾效果的主要作用是指在防護沖刷效果的基礎.上,以電磁流量感應為防護基礎,以電極防護標準作為碳化防護效果的主要依據,根據電磁流量計加工的特性,在實際的應用效果上進行特殊加工。針對鐵磁性質的干擾,需要進行水煤漿磁過濾操作,在經濟條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道,并定期對電磁流量計內部進行檢查與清理。針對電磁流量計的參數設定問題,不能按照最佳的安裝條件時測定的參數進行,也不能犧牲靈敏度彌補脈動流造成的波動,建議整體的阻止時間不應操作三十秒這一區間范圍。值得一"提的是,只有在進行防護檢修的過程中,才能最終確定相應的電磁流量參數,應當建c起統一的標準積極發揮其計量參數的特長與優勢。1.儀表正確通電 電磁流量計無電源開關接入電源即進入工作狀態.儀表在通電后首先進行自檢顯示器同時顯示生產商的電話號碼.自檢通過后進入測量狀態測量指示燈閃爍.2.顯示切換 儀表工作在測量狀態時按AT鍵可以切換流量的瞬時值顯示和累積量顯示或同時顯示瞬時量和累積量.同時瞬時量指示燈和累積量指示燈相應點亮顯示累積量時儀表上排數字顯示高6位累積流量,下排數字顯示低8位累積流量瞬時量和累積量同時顯示時下排只顯示累積流量的低8位.3.背光啟閉 儀表在測量狀態時按壓INC鍵可以開啟或關閉顯示的背光.4.前24小時累積量顯示 在測量狀態下按壓SET鍵約10秒至上排出現LOC字符輸入0001~0024后按SET鍵可查閱當前累積流量或前23小時每小時的累積流量再按SET鍵返回測量狀態.5.累積流量清零 儀表在測量狀態時按 SET 鍵至顯示LOC后輸入9090按SET鍵返回測量狀態再按INC鍵可以將累積流量清零.6.參數設置 在電磁流量計處于測量顯示狀態按SET建10秒顯示器上排出現"LOC"字符下排出現"0000"數字.點按AT鍵1次個位數可修改每點按AT鍵一次可修改位從右向左移一位同時上排顯示器最右端出現可修改的位數從右向左數密碼數值輸入完畢再按SET鍵兩次進入相應參數組內的第一個參數.每按SET鍵兩次既在確認本次參數值的同時又進入下一個參數依此類推到最后一個參數后轉回測量狀態界面.各組參數見"功能參數速查表".德國VSEAPE4-UV0S/X流量計電話通常對電磁流量計傳感器進行分析時將側壁上的兩個電極看做點電極,但實際上它也是有一定的尺寸,兩個電極與被測液體接觸時有一定的電阻,這就是信號源的內阻。信號源內阻和放大電路輸入阻抗共同組成分壓電路,為了減少傳感器信號電壓損失,需要放大電路的輸入阻抗遠遠大于信號源內阻,這樣才能最大限度減少測量誤差?! ⌒盘栐磧茸枘P腿鐖D2.2。管道側壁裝有一對點電極,電極為圓柱形,電磁流量計直徑為d,兩電極間距為D,即管道內徑,被測液體電導率為σ。假設管道足夠長,電極與被測液體的阻抗用圓板電極與半無線寬流體接觸的模型計算。電極與被測液體1/2dσ, 由于管道直徑遠大于電極直徑,信號源內阻為兩電極與被測液體的接觸電阻之和即1/dσ??梢婋姌O大小與被測液體電導率決定了信號源內阻。通常被測液體電導率從10S/m到10-6S/m,電極大小為cm級,這樣信號源內阻從十幾歐到幾百兆歐。1.從經濟方面考慮購置流量計的費用 購置流量計時應比較不同類型流量計對整個測量系統經濟的影響.例如,范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下,需要多臺流量計并聯和多條管線才能覆蓋,因此除流量計外還需增加許多輔助設備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計費用少了,但是其他費用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計加上差壓計的費用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費用,可能超過基本件費用很多.2.安裝費用 在購置流量計時,不僅要考慮流量計的購置費,還需考慮其他費用,如附件購置費、安裝調試費、維護和定期檢測費、 運行費和備用件費.例如,許多流量計使用時應配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護.所以安裝費應多方面考慮,例如,還應包括運行所需的截止閥、過濾器等輔助費用等.3.運行費用 流量計運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費等.比如差壓式流量計產生的差壓,很大一部分不可恢復; 容積式流量計和渦輪流量計也具有相當阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計和超聲流量計此費用基本為零.插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費與流量計購置費相當, 如果換用電磁流量計,其購置費僅相當于4年多差壓式孔板流量計的能耗費.可想而知,管徑越大,泵送能耗費占總費用的比例越高.一般認為超過5000mm的流量計應盡可能選用低壓損和無壓損的流量計.例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統流量計,而極少用孔板,現在則更新為電磁流量計和超聲流量計.4.檢測費用 檢測費用應根據流量計的檢定周期決定.一般用于貿易結算的原油或成品油的檢測,常在現場設置標準體積管對流量計進行在線檢定.5.維護費用和備用件費用等 維護費用為流量計投入使用后保持測量系統正常工作所需費用,主要包括維護費和備用件費.有運動部件的流量計需進行較多維護工作,如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動齒輪等;沒有運動部件的流量計也需進行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計.備用件費用會隨著流量計性能提高的程度而增加.選用流量計時應考慮同時增加備用件的購置費用,尤其是從國外進口的流量計,有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計.磁翻板液位計常用介質: 熱水,鹽水,氯水,液化石油氣、液氨、乙烯、乙烷,汽油、柴油,食用油,丁二烯,甲醇、環氧(丙烷),二甲苯、輕油、乙醇(酒精),丙酮、氨水、粗苯、啤酒、重油、牛脂、乙苯,水、醋酸、樟腦油,鹽酸、焦油、氯磺酸、硝基苯、FR-22,液堿、麥芽糖、20%稀硫酸、硫酸二甲酯,液氯、稀硫酸、濃硝酸、FR-12、氯仿,8%硫酸、發煙硫酸、高氯酸、溴水磷酸、氟油等等。磁翻板液位計應用行業 電力行業:高/低加,除氧器,凝汽器,鍋爐汽包,熱井,輸水箱,油箱,熱網加熱器,化學水處理,脫硫脫銷工程等 化工行業:罐區,化學池等,儲罐,貯槽,反應釜 煤化工:甲醇、二甲醚、合成氨/尿素、煤制烯烴、煤制油等 冶金行業:冷卻水處理 水處理行業:氧化池,沉淀池,水箱,水池等等 在工業生產中,液位計是必不可少的一環,具有重要的作用。 智能金屬管浮子流量計的軟件設計采用模塊化編程結構,主要包括三個部分:輸入模塊、控制模塊、輸出模塊。所有程序代碼均采用C語言編寫。 輸入模塊主要包括數據采集、濾波、溫度補償、非線性補償和數值計算等,總體采用定時器中斷方式,程序流程圖如圖2所示。輸入模塊中的非線性補償程序采用分段線性擬合的方式來實現。通過采集9組或11組流量信號,作為擬合直線的端點,當前采樣值按數據大小得到擬合曲線段的斜率和初始數據,代入擬合方程即可得到修正后的流量數據。 控制模塊包括鍵盤處理程序和看門狗程序,鍵盤處理功能是通過中斷方式設置標志位在置入參數子程序中實現的。金屬管浮子流量計在通過總線組網,實現.上位機組態調試的同時,通過鍵盤,可以就地調試。 輸出模塊包括顯示程序和通信中斷服務程序。通信中斷服務程序流程圖如圖3所示。
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