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測量熔鹽流量為何不能選用差壓式流量計竅門 熔鹽為液態(tài)鹽,溫度為300℃,壓力0.6MPa,溫度低于150℃就結(jié)為固體,所以采用楔形流量計配隔膜密封式差壓變送器測量。但效果不佳,時好時壞。有什么合適的方法? (1)楔形流量計工作原理 楔形流量計是非標(biāo)差壓式流量計的一種。其節(jié)流件是一個V形楔塊(又稱楔形節(jié)流件)。當(dāng)被測流體流過楔形節(jié)流件時,在其上下游側(cè)產(chǎn)生一個與流量值平方成正比的差壓,將此差壓從楔形塊兩側(cè)取壓口引出,送至差壓變送器轉(zhuǎn)換為電信號輸出,再經(jīng)流量二次表計算后,即得流量值。 (2)楔形流且計的特點 ①楔形流量計的主要結(jié)構(gòu)特點是用V形楔塊作節(jié)流件.楔塊的圓滑頂角朝下,這樣有利于含懸浮顆粒的液體或貓稠液體順利通流區(qū)。楔形塊兩側(cè)取壓口通常設(shè)計成法蘭管口,隔膜密封式差壓變送器的法蘭頭直接安裝在此法蘭管口上如圖4.38所示,因此差壓信號傳輸通道不易被流體中的懸浮顆粒堵塞。 ②特點之二是其耐磨性好,因其楔形塊通常采用硬度極高、耐磨性極好的碳化鎢材料制作。這一點對測量含有顆粒的液體來說尤為重要。 ③特點之三是其對低雷諾數(shù)的適應(yīng)性。介紹管道雷諾數(shù)在500以上,流量與差壓之間就能保持平方根關(guān)系,因此,常用它來測量黏度較高的流體。 (3)楔形流量計示值為什么時有時無 提問者所述流量計測量時好時壞,示值時有時無,是楔形流量計測量高溫流體時的常見病。毛病的實質(zhì)是流量計的零點漂移.零漂的根本原因不在楔形流量計本身,而是楔形節(jié)流件產(chǎn)生的差壓信號在傳送到差壓變送器時產(chǎn)生了失真。 在如圖4.38所示的結(jié)構(gòu)圖中,稱使差壓變送器測量到的差壓與楔形節(jié)流件上下游側(cè)取壓口在測量管管壁處的差壓完全相一同,必須使一對管口內(nèi)的介質(zhì)滿足下列三種情況中的一種: ①一對管口內(nèi)充滿被測液體; ②一對管口內(nèi)充滿氣體; ③兩個管口內(nèi)的液面高度完全相等。 由于被測流體的情況很復(fù)雜,有的時候要真正滿足上述條件往往很困難。 (4)為什么會產(chǎn)生差壓信號傳遞失真 在流過楔形節(jié)流件的流體中,不管是重油、渣油還是熔鹽等,難免溶解有氣體,這些氣體在液體中的飽和溶解度與流過楔形節(jié)流件的流體溫度、壓力值有關(guān),當(dāng)溫度升高或壓力降低時,飽和溶解度減小,于是會釋放出氣體,使法蘭管口內(nèi)積累的氣體增多‘如果法蘭管口內(nèi)未充滿氣體,氣體的積累會使液面下降.如果流體的溫度降低或壓力升高,飽和溶解度相應(yīng)增大,會將法蘭管口內(nèi)積累的氣體緩慢地吸收,使法蘭管口內(nèi)的液面升高。 這種氣體的釋放和吸收總是在進行的,如果兩個法蘭管口內(nèi)的氣體釋放和吸收能以相同的速率同步進行,則可使兩個法蘭管口內(nèi)的液面高度保持相等,從而不產(chǎn)生差壓信號的傳遞失真,但是沒有可行的手段,因此,法蘭管口內(nèi)的液面高度是不確定的。在結(jié)構(gòu)上,由于負壓端法蘭管口在流路的下游,此處的靜壓比正壓端略低,液體在此處容易釋放出氣體,所以負壓端法蘭管口內(nèi)的液位容易降得比正壓端低,從而使差壓信號產(chǎn)生負向傳遞失真,這就是為什么流量指示值跌到零的原因。 (5)如何減小和消除差壓信號傳遞失真 從上面的分析可知,液體經(jīng)楔形節(jié)流件流過時,析出氣體和吸收氣體是無法避免的,因此,取壓法蘭管口中的液位高度的變化也是不可控的。但是有辦法將取壓法蘭管口中的液位波動范圍減小,也有辦法使液面高度的變化基本不影響差壓的準(zhǔn)確測量。 辦法之一是將法蘭管口設(shè)計得短一些,在測量管內(nèi)徑較大時,甚至可將連接法蘭直接焊接在測量管上,如圖4.39所示。也可采用插人式膜片隔離式差壓變送器,如圖4.40所示。 差壓變送器測量頭插入深度h常取50mm, 100mm或150mm,根據(jù)具體情況選定。 辦法之二是將滿量程差壓選得大一些.這樣,盡管差壓信號還存在一點傳遞失真,但對測量結(jié)果的影響減小了。 (1)改選其他類型流量計 提問者所測量的流體熔鹽,應(yīng)是液態(tài)鹽,流體中并不含有固態(tài)物,所以采用高溫型渦街流量計測量其流量也是可行的。例如橫河公司的DY系列HT2型,非常高流體溫度可達400℃, HT1型非常高流體溫度可達450℃。熔鹽的類型有多種,在各種溫度條件下的黏度也有很大差別。為了保證測量精確度,應(yīng)對具體牌號(或組成)的熔鹽在實際操作條件下的雷諾數(shù)進行驗算,如果非常小流量對應(yīng)的雷諾數(shù)仍大于等于 20000,就是可行的二在高溫導(dǎo)熱油測量中具有很好的業(yè)績。 DY系列渦街非常大公稱通徑為300mm。如果實際流量大于DN300儀表測量上限,可選用夾裝式超聲流量計。 (2)高溫型超聲流量計 夾裝式超聲流量計能耐受的溫度取決于換能器,換能器的耐溫等級分低溫、中溫和高溫三種,每一個等級都有相適應(yīng)的禍合劑與之匹配。當(dāng)流體溫度高于180℃時,可以增裝導(dǎo)波 板,能將可耐受的流體溫度提高到400℃。導(dǎo)波板的作用有二:一是傳遞超聲,二是散熱,400℃的管道溫度經(jīng)導(dǎo)波板散熱,到換能器安裝處就降到了180℃以下‘圖4.41所示為一種典型導(dǎo)波板與換能器安裝圖。 |