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流量测量方法和仪表的选择考虑因素(4)

信息来源:gkong.biz  时间:2010-04-21  浏览次数:99

  4 安装方面的考虑
  4.1 总论
  不同原理的测量方法对安装要求差异很大。例如有些仪表(如差压式、涡轮式)需要长的上游直管段,以保证仪表进口端前流动必须达到充分发恩而另一些仪表(例如容积式、浮子式)则无此要求或要求很低。有些仪表使用说明书未详细说明仪表应考虑安装位置与流动方向、维护空间、安装方向等要求及其影响。然而从众多发表资料表明流量仪表测量性能受安装状况的影响很大。追溯流量仪表应用不好误差较大的原因,有很大部分是安装不善所致。常见的错误有:①孔板进口面反装;②流量传感器安装在流速分布剖面不良的场所;②连接到差压装置的引压管中存在不希望有的相;①安装在有害的环境或不易接近的位置;⑤仪表处于错误的流动方向;⑧差压式仪表引压管线斜率不正确;⑦仪表或电信号传输线至于强电磁场下;⑧将易受振动干扰的仪表装于有振动的管道;⑨缺少必要的防护性配件。
  安装方面考虑的因家有:仪表的安装方向、流动方向、上下游管道状况、阀门位置、防护性配件、脉动流影响、振动、电气干扰和维护空间等。表15.3汇总各种测量方法安装的概略适应性和要求。
  4.2 管道布置方向
  应用实例中管道布置方向有时会影响仪表的选择。有些仪表水平安装和垂直安装在测量性能上会有差别,例如流体垂直向下流动带给仪表转动元件额外力,会显著影响性能,线性或重复性变坏。大部分仪表的安装方向均由制造厂作出规定,应予遵守。如安装方向要与规定方向不一致,应与制造厂磋商,作进一步确认。代表安装方向还取决于流体的物性如水平管道可能淀沉固体颗粒因此测量浆液的仪表最好安装于垂直管道。有些仪表则不受安装方向限制。
  4.3 流动方向
  有些流量仪表只可以在某一流动方向工作,错误安装成反向流动会损坏仪表。使用这类仪表还应注意在误操作条件下是否有可能产生反向流动,如有此可能就需要安装止回阀以保护仪表。能双向工作的仪表,正向和反向之间测量性能亦可能有些差异,大部分流量仪表壳体标有流动方向,制造厂按此方向校验其性能,可以双向测量的仪表必须作出两个方向的校验。
  4.4 上游和下游管道工程
  大部分流量仪表或多或少受进口流动状况的影响,必须保证有良好的流速分布。管道布置会引入不同类型流动扰动,最普遍的是流速分布剖面畸变和旋涡。流速剖面畸变通常由于管路配件局部阻碍(如阀门)造成,或者受弯头的影响。旋涡普遍是由两个或两个以上空间弯头所引起的。这些影响能够以适当长度上游直管段或安装流动调整器予以改善。不仅要考虑紧接在仪表之前的配件,还应考虑更往上游的若干管道配件的组合,因为实际上它们可能是产生与最接近配件的扰动不同的扰动源。尽可能拉开个扰动产生尖之间的距离以减少这些影响,不要靠近连接在一起,象常常看到的单变头后面紧接着部分开启的阀。仪表下游也要有一小段长度直管以减小流动影响。
  容积式和科氏质量式仪表受不对称流动剖面影响最小,或可以说不受影响。使用涡轮流量计时应尽量降低(最好无)漩涡,电磁式和差压时则应限制漩涡在较小范围内。气穴和凝结常是不良管道布置所引起的,避免管道直径上货方向上的急剧改变。管道布置不良也会产生脉动。
  4.5 管径
  非常小或非常大管径往往限制流量仪表的选择因为有些类型仪表的口径范围并不很宽。测量大管径低流速或小管径高流速的流量,可选用与管径尺寸不同的仪表口径,并以异径管连接之,使运行流速在商品仪表规定的范围内。选择过低流速,仪表受到限制,过高流速则测量元件可能超速或压力降过大而损坏仪表。
  4.6 维护空间
  维护空间的重要性常被忽视。一股来说应能进入到仪表周围,易于维护,并能有掉换整机的位置。
  有些仪表可能装在维修受限制的环境,如高放射线危险区,则选择仪表要受"不准进入现场维修"的限制。
  4.7 管道振动
  有些流量仪表(如涡街式、科氏质量式)易受振动干扰,应考虑以标签后管道作可靠支撑设计。脉动缓冲器虽可消除泵和压缩机的影响,然而所有仪表还是应远离振动或脉动安装为宜。
  4.8 阀门位置
  流量仪表的管线上总是有控制阀和管线隔离阀。控制阀应装在仪表下游,以避免由阀产生任何流速分布扰动和气穴,从而影响仪表测量。并且仪表下游的控制阀还给仪表增加背压,使某些仪表(如液体涡轮流量计)内的压力明显高于被测液体的蒸气压力,以避免气穴。
  通常仪表上下游分别装有隔离阀,能使仪表与管线液流隔离,以便维护。上游阀应全开,还应离仪表足够距离避免仪表进口的流速分布畸变。在多管线储运应用电下游阀可采用严密的双阀关闭和泄漏监示。常设置备用仪表管线或旁路管,使能不停流作维护或取下仪表校验。
  4.9 电气连接和电磁干扰
  当代大部分仪表系统,在仪表上或其附近结合着电子设备。采用的电源要适合于所选择的仪表。当仪表输出电平低,应适用于环境相适应的前置放大器。所有电气连接应有抗杂散电干扰的能力。制造厂一般会提出连接电缆的型号和建议连接方法。 有些类型流量仪表的输出信号易感受大功率电源影响,大功率电源会使仪表输出脉冲波动,还会影响仪表电工作性能,如电磁流量计的磁场被畸变。信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源,降低电磁干扰和射频干扰影响至最低水平。
  4.10 防护性配件
  有些仪表可能需要安装保证仪表正常运行的附加防护设施。例如容积式和祸轮式仪表一般在其上游装合适的过滤器液体管道出现非满管流的检测器,跟踪加热以防止管线内液体冻结或气体出现冷凝等。这类配件的更向外延伸可能包括避雷器和备用蓄电池系统。
  4.11 脉动流和非定常流
  大部分流量仪表来不及跟随记录脉动流动,因此尽可能避免脉动流。常见产生脉动的原因有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等水力学振荡。人们己熟悉各类差压式仪表具有脉动流误差,然而较少知道涡轮式和涡街式也可能引起与孔板差压式仪表同样严重的过度记录误差。还应重视分别处置检测仪表和显示仪表上的脉动影响,检测仪表方面在管道上装缓冲器,脉动影响可减到最小。非定常流是一种缓慢脉动的表现方式,例如因尺寸过大的控制阀运行时所产生的。对脉动流和非定常流建议选取下列措施:在管线中装用充气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)等低通滤波器以降低脉动程度;流量仪表安装在远离脉动源的地方;测定脉动参数用以估计测量的附加误差;采用响应特性好的仪表(如电磁式、超声式等)。

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