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流量计在石油工业生产中的选型与应用


文章日期:2018-01-17|阅读数:


流量计是石油工业中测量流量的重要仪表之一, 本文简述了几种常见的流量计的测量原理,及其应用特点,分析了流量计的选型与应用原则。

石油工业流量计选型具有很强的技术性和实用性。 首先必须了解清楚被测量对象的工况条件、物理化学性质、测量范围等;其次要掌握各种流量计的工作原理,以及它们的适用场合、使用条件和所具有的特性品质等。

1。简述几种流量计原理及应用特点

根据流量计的不同测量原理和石油工业实际生产需要来选取合理的流量计。

1. 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。是系列化、通用化及标准化程度很高的规格庞杂的一大类型仪表。

差压式流量计特点是结构牢固、 性能稳定可靠、 使用寿命长、应用范围广泛,但测量精度普遍偏低,范围度窄,现场安装条件要求高,压损大。差压式流量计广泛应用于封闭管道的流量测量中的各种对象。

1. 2容积式流量计

容积式流量计,在流量仪表中是精度***高的一类。它利用机械

测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。

容积式流量计特点是计量精度高,安装管道条件对计量精度没有影响,可用于高粘度液体的测量,测量范围宽,其中直读式仪表无需外部能源可直接获得累计、总量,清晰明了,操作简便。但是它的体积庞大,被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大,不适用于高、低温场合,大部分仪表只适用于洁净单相流体,会产生噪声及振动。

1. 3浮子流量计

浮子流量计是利用流体的动力作用, 使浮子在垂直安装的锥形

管中随着流量变化而自由升降, 浮子的位移量与流量的大小成比例,因此, 浮子的实际位置指示着一定的流量。

浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围***宽广的一类流量

计,使用于复杂、恶劣环境及各种介质条件的工艺流程或测量过程。特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。

1. 4涡轮流量计

涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转

子(涡轮)感受流体平均流速,从而推导出流量或总量的仪表。

涡轮流量计特点是结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、

流通能力大和可适应高温、高压和低温等高参数。但是它不能长期保持校准特性,流体物性对流量特性有较大影响。 涡轮流量计在石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体等方面广泛应用。

1. 5 电磁流量计

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性

液体的仪表。流体通过一个磁场流动时,与磁场发生交互作用产生电荷,通过测量此电荷可以判定流速。

电磁流量计特点是测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于

测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等,不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好,所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响,流量范围大,口径范围宽,可应用腐蚀性流体。但是它不能测量电导率很低的液体,如石油制品,不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体,不能用于较高温度。

1. 6涡街流量计

涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计。

即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体,就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡即卡门涡街, 其漩涡频率正比于来流速度。

涡街流量计的特点是结构简单牢固,安装方便,维护费较低,

应用范围广泛,可适用液体、气体和蒸气,精度较高,范围度宽,压损小,无可动部件,可靠性高。但是它不适用于低雷诺数测量,安装时需较长直管段。

1。 7超声流量计

超声流量计是通过检测流体流动对超声束的作用以测量流量的仪表。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属于无阻碍流量计。是适合解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点。

1. 8科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量计利用科里奥利效应测量通过元件移动的质量数量。

2流量计的选型

石油工业用流量计的选型对它能否成功使用往往起着很重要的

作用。 流量计的选型主要需了解仪表性能和被测对象的情况两方面。2.1选型原则

1)仪表性能:准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、

信号输出特性、响应时间、压力损失等。

2)流体特性方面:流体、温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、

磨蚀性、结垢、堵塞、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等熵指数。

3)安装条件 :管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径、维修空间、电源、接地、辅助设备、安装、脉动等。

4)环境条件 :环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等。

5)经济因素 :仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。

2.2 选型步骤

1)依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型。

2)对初选类型进行资料及价格信息的收集,为深入的分析比较准备条件。

3)采用淘汰法逐步集中到 1  2 种类型,对五个方面因素要反复比较分析***终确定预选目标号。

4)当确定好流量计的类型后,进行流量计的设计计算 :按照产品说明书提供的流量计参数,结合实际生产中给出的工艺条件,准确计算出所需流量计的管径,在流量方程中物性参数是主要参数之一,要使设计计算准确可靠,基本数据的提供是不可缺少的。

3 .结束语

没有一种流量计是对于任何场合都适用的,每种流量计都有其适用范围,又都有局限性。石油工业在选择仪表时,一定要熟悉仪表和被测对象两方面的情况,并要兼顾考虑其它因素,这样测量才会准确。

 


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