流量仪表选择(26页).doc

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1、-流量仪表选择-第 26 页流量仪表选择一、流量计分类按原理分：力学：差压式、浮子式、靶式、涡街等；声学：超声波电学：电磁流量计等二、选型步骤：1。依据流体种类及仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件、经济因素五个方面初选可用仪表类型；2。依据用户要求逐步淘汰，余下仪表类型排出次序；3。按五个方面因素再次仔细评比，最后淘汰至一种仪表类型。3.1 差压式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。 差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘

2、里流量计、均速管流量计等。 分类：1。按产生差压的作用原理分：节流式、水力阻力式、离心式、动压头式、动压增益式、射流式；2。按结构形式分：标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里喷嘴、1/4园孔板、锥形孔板等；3。按用途分：标准节流装置、小管径装置等。 具有测量精度高，安装方便，使用范围广、造价低等特点。广泛应用于各种介质的流量测量。 公称通径DN15DN3000（mm）适用介质各种液体,气体,饱和蒸汽,过热蒸汽孔板流量计测量原理：当充满管道的流体流经孔板时，将产生局部收缩，流束集中，流速增加，静压力降低，于是在孔板前后产生一个静压力差，该压力差与流量存在着一定的函数关系，流量越大，压力差就越

3、大。通过导压管将差压信号传递给差压变送器，转换成4标准信号，经流量显示仪，便显示出管道内的瞬时和累积流量。长颈喷嘴 主要应用于电力行业高压或高温高压的场合，装机容量在50MW以上的主蒸汽、主给水或减温水等均采用此典型设计型式，它具有压力损小、寿命长等特点。文丘里喷嘴 文丘里喷嘴的压力损失比较小，它的长度比文丘里管短。 文丘里喷嘴主要用于大口径、低静压，现场直管段距离很短的气体流量测量。 材料喷嘴材料：1Cr18Ni9Ti管道材料：20 号钢、12Cr1MoV 10CrMo910材料及说明喷嘴：铸铁喉部：卷板，3 号钢出口锥管：卷板，3 号阿牛巴 阿牛巴流量计（又称笛形均速管流量计）是根据皮托管

4、测速原理发展起来的一种新型差压流量检测元件。 阿牛巴流量计输出为差压信号，与测量差压的仪器仪表配套使用，可以准确地测量贺形管道、矩形管道中的多种液体、气体和蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）。被测管道的尺寸范围从20mm-3000mm。 它适用于： 1、气体输送和液体输送 2、过程控制：输入输出、比率、平衡；冷却水或空气，蒸汽加热V锥流量计 锥形流量计是一种新型的可精确测量各种雷诺数的高精度流量计，可满足各种介质的应用条件要求其操作原理同其它各种类型的差压原理相同，都是基于密封管道中的能量守恒定理，锥形流量计由于具有独一无二的设计结构，因而性能更优。1锥形流量计 是在管道中心处悬挂一锥形节流件，锥形件

5、阻碍介质的流动，重塑流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区，管道上游的正压同经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口取出，正压口位于管道的上游，负压口位于锥体的末端，通过测量两者之间差压,根据伯努力方程即可计算出管道中的流量，锥体位于管线中心，可对所测介质的流速曲线进行优化,因此测量精度高，对仪表上、下游的直管段要求低。 可测量各种工况(温度和压力)条件下的气相、混合气相、液相、多相液体、气液两相(湿气、液相质量比5%)、粉末、高粘度、高流速、脏污、含有固体悬浮颗粒的液相、溶液振动、电磁干扰等介质的流量。流体的条件可从深低温到超临界状态。工作温度最高850 ，最大压力。若用

6、特殊结构材质，温度压力还可以更高。可测量最高雷诺数500万，最底雷诺数8000甚至更低。产生满刻度差压信号从最低小于千帕到最高几十千帕。 锥形流量计 法兰取压型锥形流量计采用实心锥体截流体，并在管壁用法兰取压，配上远传差压变送器，可有效防止取压口的堵塞，适合于含有固体颗粒粉尘介质、高粘度液体及脏污介质。选用注意事项1。选用标准节流装置1）要注意每一种节流件皆有管道直径、直径比、雷诺数和管道内壁粗糙度等地限制值。2）孔板制造简单，价格便宜，是首选类型。3）在同样差压下，经典文丘里管比孔板喷嘴的压力损失要低46倍4）经典文丘里管要求的上游侧最短直管段长度比孔板、喷嘴和文丘里喷嘴少得多。5）对腐蚀性

7、流体或高速流体（如高压蒸汽），孔板入口边缘很快变钝，流出系数发生偏移，采用有廓形节流件，如喷嘴、文丘里管，比较适宜。2。正确选择节流装置类型1）被测流体的类型：被测流体是液体、气体还是蒸汽，是洁净还是脏污的，是否有腐蚀性磨蚀性？2）被测流体的压力、温度界限、物性参数（密度、粘度等）的情况，流动是稳定的还是脉动的？3）检测件的安装条件，管道内径、有足够长的直管段？4）仪表性能方面的要求：用于计量还是自动控制？准确度、重复性、范围度的要求等。5）仪表安装运行费用考虑选用注意事项正确选择检测件类型 节流式差压流量计检测件类型很多，选用时首先考虑采用标准节流装置，当它不能满足时再选用其它类型，如脏污流

8、用楔形孔板、圆缺孔板或偏心孔板；要求低压损，采用文丘里和均速管；低雷诺数用1/4圆孔板或锥形入口孔板。注意防止测量误差 以标准节流装置为检测件的差压式流量计是一类从设计、制造到安装使用整个过程要求严格的仪表，任何一个环节不符合标准文件的要求，都会带来较大的测量的测量误差。电磁流量计 电磁流量计所依据的基本理论是法拉第电磁感应定律。当导体切割磁力线运动时，导体内将产生感应电动势。根据该原理，可测量管内流动的导电流体的体积，导电流体流动的方向与电磁场的方向垂直，在导管垂直方向施加一个交变的磁场，并在有绝缘衬里的导管内壁两侧安装一对电极，两电极的连线既与导管轴线垂直，又与磁场方向垂直，当导电液体流经

9、导管时，因切割磁力线，两个电极上就产生感应电动势。电磁流量计的特点 1、测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。2、测量管内无活动及阻流部件，无压损、不堵 塞，可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。3、仪表反映灵敏，测量范围宽，流速10m/s，导电率5s/cm的导电液体都可测量，量程范围可以任意选定4、仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术，故抗干扰性强、精度高 、稳定可靠5、仪表不受液体流动方向的影响，正反向安装均可测量，并安装方便，对直管段要求不高。6、电磁流量计的电极及内衬材料耐腐性和耐磨性极好，寿命长。可按用户特殊工况要求生产电磁流量计。7、仪表的

10、耐冲击、耐振性良好。8、仪表不能测量气体及不导电液体。威力巴体流量计 力巴体流量计适用于蒸汽的高精度流量测量，它采用了完全符合空气动力学原理的工程结构设计，是一种在精度、功效及可靠方面达到了无比卓越程度的传感元件。适用于气体、液体和蒸汽的高精度流量测量。威力巴是一种差压式、速率平均式流量传感器，通过传感器在流体中所产生的差压进行流量测量。 威力巴的突出优点是：输出一个非常稳定、无脉动的差压信号。 威力巴工作原理简介当流体流过探头时，在其前部产生一个高压分布区，高压分布区的压力略高于管道的静压。根据伯努利方程原理，流体流过探头时速度加快，在探头后部产生一个低压分布区，低压分布区的压力略低于管道的

11、静压。流体从探头流过后在探头后部产生部分真空，并在探头的两侧出现旋涡。均速流量探头的截面形状、表面粗糙状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素。低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起决定性作用。威力巴均速流量探头能精确地检测到由流体的平均速度所产生的平均差压。威力巴均速流量探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔，使准确测平均流速成为可能.探头的设计特点 子弹头截面形状的探头能产生精确的压力分布，固定的流体分离点 ；位于探头侧后两边、流体分离点之前的低压取压孔，可以生成稳定的差压信号，并且有效防堵。内部一体化结构能避免信号渗漏，提高探头结构强度，保持长期高精度。 威力巴探头防堵

12、塞设计威力巴流量探头以其卓越的防堵设计，彻底摆脱了阿牛巴等插入式流量探头易堵塞的弊端，使均速管流量探头的防堵水平达到了空前的高度。探头高压取压孔不会被堵探头的前部形成高压区，压力略高于管道静压，阻止了颗粒进入。请注意：在探头的高压取压孔处流体的速度是零，没有物体会进入取压孔。开机时，流体在管道静压作用下，进入弯管，很快形成了压力平衡的状态。当压力平衡状态形成以后，流体在弯管进口处遇到高压，绕道而行，不再进入弯管中转子流量计 转子流量计的检测件是一根由下向上 扩大的垂直椎管和一只随着流体流量变化沿着椎管上下移动的浮子。流体自下而上流过浮子时，在浮子上作用有差压、流体动压及摩擦力等，它与浮子向下的

13、重量相平衡，流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子与椎管环隙面积增大，流速降低，因而向上的力减少，直至与浮子重量再次平衡为止。玻璃转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。1 测量的对象。即测量介质种类、压力大小、化学性质。如液体介质、气体介质，对具腐蚀性的介质则应选择耐腐流量计。2 流量计本身性能。上述条件确定后一般讲，若价格没有大的变化，可优先选用针阀置于流量计上部的；有较大流通孔的，是直接流量刻度的；结构简单的；外部尺寸较小的等等。如是小流量范围，则可选用球浮子式，因它测量时稳定、不易积尘、精度较高、互换性好。3 根据价格选用。一般讲，精度高的价格高。要根据测量目的选用仪表精度等级，如只须控

14、制测量介质通过量，经试运行调整，以后需始终稳定这个通过量，那么精度就是次要的。转子流量计选用注意事项1）转子流量计为低、中等精确度流量计，通用型精确度约为+/-1.5%+/-4%，远传型比就地指示型精确度要低些。它主要是解决小、微流量测量，范围度宽、压损低、价格便宜（玻璃管）2）该流量计受被测介质物性（密度、粘度）参数影响较大，选用时首先根据被测介质实际使用状态的密度粘度，把流量计示值换算到刻度流量，再选择仪表的流量范围。3）仪表类型较低，其价格差异亦大，要根据实际使用需要进行选型。玻璃管流量计价格低廉，主要用于现场指示。若温度高于70，应选防罩型以保证安全。涡街流量计 涡街流量计主要用于工业

15、管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20+250的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 选用注意事项1）涡街流量计适用的流体种类较多，液体、气体、蒸汽、部分混相流体皆可应用，不适用于低雷诺数RED450的阀门。 低温阀- -100t-40的阀门。 超低温阀- t-100的阀门。 按主

16、要参数-阀体材料分类 阀体材料、材质：非金属材料 陶瓷 玻璃钢 塑料 金属材料 铜合金 铝合金 铅合金 钛合金 蒙乃尔合金 铸铁 炭 钢 低合金钢 高合金钢 阀体衬里材料： 金属材料 铜合金 合金钢 硬质合金 非金属材料 橡 胶 衬 胶 氟塑料 尼龙橡胶 按主要参数-公称通径分类 小口径阀门- 公称通径DN1200mm的阀门。 截止阀截止阀的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式，有升降杆式（阀杆升降，手轮不升降），也有升降旋转杆式（手轮与阀杆一起旋转升降，螺母设在阀体上）。截止阀只适用于全开和全关，不允许作调节和节流。截止阀具有以下优点：1、结构

17、简单，制造和维修比较方便。 2、工作行程小，启闭时间短。 3、密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。 截止阀的缺点如下：1、流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。 2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 3、调节性能较差。 截止阀的种类按阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按介质的流向分，有直通式、直流式和角式。截止阀按密封形式分，有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。 止回阀其作用是只允许介质向一个方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。蝶阀蝶阀：是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件

18、，以实现启闭动作的阀门。它主要做截断阀使用，也可以设计成具有调节或截断兼调节的功能。 优点：A结构简单、体积小，重量轻。 B：流体阻力小。中大口径的蝶阀，全开时的有效流通面积较大。 C启用方便迅速而且比较省力。D低压下可实现良好的密封。E调节性能好。 缺点：受密封材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小，大部分蝶阀采用橡胶密封圈，工作温度受到橡胶材料的限制。 球阀球阀：球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件，球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。球阀主要用于切断、分配和改变介质流动方向，其中V形开口球阀还可用于流量调节。

19、其性能为： A适用于经常操作，启闭迅速、轻便。 B 流体阻力小。 C 结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。 D 密封性能好 E 不受安装方向的限制，介质的流向可任意 F 无振动，噪声小。 旋塞阀 旋塞阀是关闭件成柱塞形的旋转阀，通过旋转90o使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或切断，实现开启或关闭的一种阀门。该类阀门的流阻比截止阀、蝶阀、柱塞阀小得多，只比全通径球阀略大，阀塞的形状可制成圆柱形或圆锥形。 旋塞阀最适于作为切断和接通介质以及分流适用，但是依据适用的性质和密封面的耐冲蚀性，有时也可用于节流。由于旋塞阀密封面之间运动带有擦拭作用，而在全开时可完全防止与流动介质的接触，故它通常也

20、能用于带悬浮颗粒的介质。安全阀 安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置，它是为了防止设备和容器内异常状况下压力过高引起爆炸而设置的安全装置，是压力容器最为重要的安全附件之一。 安全阀的作用是：当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压而可能出现的事故，所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。一般安全阀定压为操作压力的l.0 51.10倍。 安全阀按其结构和作用原理分为重力式、杠杆式、弹簧式等等。工作温度高而压力不太高时选用杠杆式较合适；高压设备宜选用弹簧

21、式；一般常用的是弹簧式安全阀。疏水阀 疏水阀其主要功能是自动排除蒸汽设备或管道中产生的冷凝水、空气及其他不可凝性气体，同时又防止蒸汽泄漏。通常又称为疏水器或阻气排放阀。其动作原则上是全开或全关，根据种类不同，还可能有连续排放和间隙排放两种类型。它是保证各种加热工艺管线和设备所需温度和热量使之正确工作的一种节能产品。 疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水，才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理：密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀，分类为机械型、热静力型、热动力型。 针形阀 任何阀门的作用都是为了切断流体.根据阀芯的不同,可以分为截止阀,闸板阀,旋塞阀,球阀,

22、碟形阀,针形阀等等.针形阀的阀芯就是一个很尖的圆锥体,好象针一样插入阀座,由此得名.针阀形比其他类型的阀门能够耐受更大的压力,密封性能好,所以一般用于较小流量,较高压力的气体或者液体介质的密封.针阀形与压力表配合使用是最合适的了.一般的针阀形都做成螺纹连接,(当然也有法兰及其他形式的连接).控制阀（调节阀） 控制阀由执行机构和阀门两部分组成。 按执行机构的动力源分为气动、电动、液动和混合型。 气动控制阀按其执行机构形式分为薄膜式、活塞式和长行程。 电动控制阀的执行机构按运动方式分为执行程和角行程。 阀部分由阀体和阀的内件。按阀体结构形式分为单座阀、双座阀直通单座、双座阀1。直通单座调节阀，阀体

23、内只有一个阀芯和一个阀座。 特点是泄漏量小，因为是单阀芯结构，容易密闭，甚至可以完全切断。因此其结构上又分为调节型和切断型，他们的区别在于前者阀芯为柱塞型，后者为平板型。适用于低压差场合。2。直通双座调节阀，阀内有两个阀芯和两个阀座，阀杆作上下移动来改变阀芯与阀座的位置。双阀座有上下两个阀芯不易保证同时关闭，所以关闭时泄漏量较大，尤其使用于高温、低温的场合，因材料的热膨胀不同，更易引起较严重泄漏。不适用于高粘度和含纤维介质的调节。所以调节精度不高，在压差允许条件下尽量不选用双座阀 控制阀选择原则 1。控制阀体的结构形式，应综合经济效益考虑1）使用寿命2）结构简单，维护方便3）产品价格合理2。选

24、择控制阀体的材料 选择材料时，主要考虑材料强度、硬度、耐腐蚀和耐高温、低温的特性。首先应满足安全可靠，还要考虑使用的性能、使用寿命和经济性。对寒冷地区和蒸汽介质尽量不用铸铁阀体。3。选择控制阀与工艺管道连接形式（螺纹、法兰、压力等级）4。选择控制阀阀芯（直线、等百分比、快开）及其材料 定量地选择阀芯的形式有很多困难。在设计中，通常按照经验来确定。通常，对液位调节系统采用线性流量特性；对于温度、压力和流量调节系统采用等百分比特性；需要快速切断系统用快开特性。4.6 控制阀选择原则 1。控制阀体的结构形式，应综合经济效益考虑1）使用寿命2）结构简单，维护方便3）产品价格合理2。选择控制阀体的材料

25、选择材料时，主要考虑材料强度、硬度、耐腐蚀和耐高温、低温的特性。首先应满足安全可靠，还要考虑使用的性能、使用寿命和经济性。对寒冷地区和蒸汽介质尽量不用铸铁阀体。3。选择控制阀与工艺管道连接形式（螺纹、法兰、压力等级）4。选择控制阀阀芯（直线、等百分比、快开）及其材料 定量地选择阀芯的形式有很多困难。在设计中，通常按照经验来确定。通常，对液位调节系统采用线性流量特性；对于温度、压力和流量调节系统采用等百分比特性；需要快速切断系统用快开特性。4.6 控制阀选择原则 5。流量动作（流开、流闭）一般控制阀对流向的要求分为三种：1）对流向没有要求，如球阀、普通蝶阀；2）规定了某一定向，一般不得改变，如三

26、通阀等3）根据工艺条件，有流向的选择问题。6。所需执行器 从防爆性考虑，通常选用气动执行器。当缺乏空气时，可选用电动执行器。7。填料材质（石棉、石墨等）8。所需附件（定位器、手轮）9。仪表信号（0.020.1MPa,420mADC）变送器 1。电容式变送器是利用检测电容的方法测量压力或差压。 其精确度、灵敏度及频率响应都很好。 主要是采用变极板间的距离，经变换电路拾取其电容变化量，并转换成电流、电压信号输出。 电容式变送器分为单端和差动型，目前多用差动型。2。压阻式变送器：3。压电式变送器：4。电位变送器：5。智能变送器：精度高、功能强、通讯功能、自诊断功能 Rosemount E+H EJA

27、 选择原则1。被测介质状态、物理特性和化学特性、操作条件、环境状况、特殊规定和要求等方面；2。变送器技术特性1）变送器接液部（检测元件）材质 应充分满足工艺系统要求2）变送器的量程范围3）变送器的测量精度等级4）安装位置、防护等级、防爆等级5）输出信号（模拟、数字）6）供电电源及要求7）变送器安装方式8）附加功能要求对生产产家的要求1）知名度高，有信誉，必须是经过权威机构认可批准的，取得资质证书的单位。2）根据设计和采购的多年质量控制经验，将质量好的厂家列出进行初选。3）确定厂商 从报价厂商中挑出质量可靠、价格合理、交货及时、充分满足设计需要的厂商。压力单位换算方法 1. 1atm=0.1MP

28、a=100KPa=1公斤=1bar=10米水柱 公斤=0.01bar=10mbar=7.5mmHg=0.3inHg=7.5torr=100mmH2O 3. 1MPa=1N/mm2 1bar=0.1Mpa 30psi=0.21mpa,7bar=0.7mpa 现将单位的换算转摘如下：Bar-国际标准组织定义的压力单位。 1 bar=100,000Pa 1Pa=F/A, Pa: 压力单位, 1Pa=1 N/ F : 力 , 单位为牛顿(N) A: 面积 , 单位为 压力单位：英制(IP) psi ,psf ,in.Hg ,inH2O 公制(metric) Kg/, Kg/ c ,mH2O ISO公制(ISO metric) Pa , bar ,N