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EPIC午餐和学习系列:流量计

EPIC模块化过程系统设计制造和安装完整的模块化过程系统.几乎总是,这些模块化的过程系统涉及到流量计的使用。EPIC模块化工艺组织了一次午餐会,并学习了流量计,以更新和扩展我们的工艺工程师对这一关键工艺设备的知识。

测量流量对EPIC的工程师或人类来说都不是什么新鲜事。据《水科学百科全书》(Encyclopedia of water Science)记载,8000多年前,罗马人首次尝试测量流量,当时他们想要对洗澡水收费。但罗马人的测量方法并不完全正确,他们忽略了测量水流的速度。直到亚历山大的希罗(Hero of Alexandria)提出了一个正确测量流体流量的方程,在测量流量时,时间、体积、速度和面积都被考虑在内。WebFlowMeterWorkshoppic Copy_1

不幸的是,英雄号的突破被忽视了1500年。直到1690年,在列奥纳多·达·芬奇和卡特利的水力学手稿中发现了流量测量的概念,并将流量测量扩展到连续性方程中,流量的正确测量才变得广为人知。

值得庆幸的是,如今测量流量的正确方法已经为人所知,有许多技术和方法可以精确地测量流量过程系统.来自艾默生的Wayne Brinkman和Brian Lux提供了关于各种类型的流量计以及在当今制造环境中应用它们的最佳实践的信息。

测量流量有许多不同的原因。也许你需要知道有多少流体从供应商传递给客户,例如,从加油站的油箱进入你的汽车的汽油。也许您需要知道您的总吞吐量或您想检查您的产品完整性。不管是什么原因,流是一种需要精确测量的常见事物。

流量计的基本指南

选择适用于应用程序并在流程系统中使用流量计时,有一些基本的东西要记住。它们看起来很简单,但忽略了这些可能会导致流量计不正确地工作或根本不上市。这些基本指南包括:

    • 容量周围的大小
    • 准确了解所需的产量和业绩
    • 选择基于流体预期流量的正确技术
    • 安装采用制造商推荐的技术
    • 确保你有所需数量的直管运行
    • 使用适当的阀门进行隔离
    • 正确安装脉冲线路
    • 正确配置仪表
    • 维护这个系统安装后,安装后
    • 利用你的供应商提供支持

如果您有现有的流量测量系统,请确保准确测量是重要的。在现有流量计上有三种类型的测试,具体取决于测试结束时的所需结果。

    • 校准 - 涉及在传感器产生的流量和信号之间建立关系。这不是通常在现场中完成的东西,因为很难控制现场中的情境元素。
    • 验证 - 通过主要流量标准确认流量性能传感器读数
    • 验证-通过分析与流量相关的次级变量来建立对性能的信心。

基本流程的原则

已经建立了一些适用于所有流量测量应用的基本流量原理。基于流速的流量计需要一个最小值

雷诺数,它给出了惯性力与粘性力之比的量度。雷诺数可以用来区分这两者

流的主要类型:

    1. 层流- 2000或Rd以下-由以流体运动相互滑动的流动层组成
    2. 湍流- 4000路数及以上-其特征是不稳定的流动和易受惯性力影响的流体webflowmeteremerson

所测量的流动类型是重要的,因为某些流量计需要湍流并且不能测量层流。

对于基于速度的流量计,安装时需要考虑的一个重要问题是流量计两侧的直流管数。在你的流量计之前和之后,正确的直线运行量对获得准确的测量是至关重要的。拐弯的液体会被扔到外面

E管,但随它去

沿着直线向下,它变得越来越均匀。

指定流量计

指定流量计所需的前期信息包括:

    • 流量(最小、正常和最大)
    • 流体状态(气、液…)
    • 流体温度、压力、密度和粘度(最低、正常和最高)
    • 可接受最大压降
    • 测量的准确性所需的

有三个主要的流量计。其余的博客帖子将经过这三个流量计的三个Cataginies,并提供基本的使用指南。

差压流量计

差分流量计背后的概念来自三个来源,连续性理论(谢谢达芬奇!),伯努利的公式和校正因子。

基本上,在DP流量计中,将限制引入管道流动并且测量流量。流速与差压的平方根成比例。当使用低DP的多变量补偿仪时,DP仪表在低流量速率下最精确。差动流量计包括三个主要部分:

    • 主要元素 - 孔板,调节板或annubar
    • 次要元素 - 发射器
    • 连接系统-歧管,阀门,其他…

当指定dP meter时要记住的事情包括:

    • 它们适用于天然气,液体和蒸汽
    • 可测量计算出的质量流量和标准体积
    • 他们有温和的折腾
    • 有些装置将有长,直管要求
    • 有可能插入脉冲线
    • 必须识别潜在的泄漏点

dP流量计管理的最佳实践重点是最小化泄漏点。最好的方法是避免使用脉冲线,而采用直接安装。一些dP流量计可内置诊断功能。该诊断功能定期运行测试,以进行统计测量,并在仪表超出测量范围时向操作人员发出警报。

主要的dP流量计类型有:

孔板

首先在1915年首次引入孔板。流速与压板上的测量压降的平方根成比例。

优点:

    • 很好理解
    • 已知Cd,无需湿校准
    • 灵活的
    • 优秀的响应时间
    • 在紧凑的空间工作

缺点:

    • 压力损失
    • 插头潜力

一种特殊类型的孔板,整体孔板组件是一种孔板流量计,设计用于小的线-直径小于或等于1.5英寸的线。

Annubar流量计

Annubar流量计的流量计在Annubar的两侧具有孔,并测量干扰每一侧的压力。流量仍然与差压的平方根有关。Annubar流量计经验相对低的压力损失并提供高度的精度。然而,它们最适合清洁液体和气体。

调节板

调节板通过“流动矫直器”测量dP,该矫直器由4个孔组成,其中工艺流体通过。这种类型的流量计需要很少的上游和下游直流管来满足精度规格,但是它比节流板表现得更好,因为它几乎不受上游干扰的影响。

体积流量计

dP流量计也可以测量体积,但这里的体积流量计是指仅根据体积测量的流量计。

体积计的种类包括:

涡轮米

通过使用以与流速成比例的速度转动的叶片转子来实现精确的测量。通过安装在仪表主体上的电拾取器感测转子的旋转,产生脉冲电压。在一段时间内收集的脉冲总数表示计量体积。精度是密度和粘度依赖性,它们在首次安装时最准确,因为它们随时间磨损。它们是安装的成本非常有效

超声波流量计

一束超声光束穿过流来测量流动在渡越时间超声波流量计。它们只能用在清澈的流体中,因为气泡或碎片会吸收超声波能量,而光束不会一直穿过流体。这些具有1- 2%的安装精度,阻碍更少的流动,速度和应用敏感,最好用于大的管道。它们也可以是双向的。

容积式流量计

PD流量计要求测量流体以机械地移动仪表中的部件,以便进行任何流体流量测量。这些应仅使用清洁的润滑油。如果温度或流体改变这会导致校准关闭,导致精确的测量。这些米还具有大量的运动部件,这意味着许多潜在的磨损点,它们可以轻松堵塞。但是,不需要动力来运行正排量流量计。

涡旋仪表

旋涡流量计的运行是基于冯卡门效应的。想象一面旗帜在风中飘扬。因为冯·卡门效应。旗杆是作为一个顶出杆,交替分离流体在杆面两侧,造成漩涡,并造成交替压差周围的杆(或旗杆)。交变涡发展的频率与流量成线性正比。交流DP使部分顶出杆弯曲,弯曲运动由流线外的传感器检测到,并将交流力转换为电信号。

涡流流量计也可以采用无插头设计,传感器不直接位于工艺流程中。涡流计是适度精确的,是良好的实用程序,气体和液体。高雷诺数对旋涡流量计的正常运行至关重要。通常安装涡流计的最佳方法是减小到更小的流量计,例如将2英寸的法兰减小到1.5英寸的涡流计。

多变量(MV)涡设计-这些流量计测量流量和温度。温度传感器集成在顶出杆上,精确测量水流温度。

使用涡流计时的注意事项:

    • 蒸汽——它是否饱和并过热?
    • 多变量蒸汽质量流量
    • 可以测量具有低粘度的液体
    • 旋涡计不能测量到零—当流动从湍流到层流时停止测量
    • 适用于液体,气体或蒸汽 - 通常具有良好的精度,具有成本效益,以及循环供电
    • 集成流量计
    • 多变量测量选项
    • 更低的安装成本-没有机械运动部件
    • 可提供不锈钢,哈氏合金和碳钢
    • 管道安装-必须确保管道是满的
    • 垂直向上流动最适合液体
    • 垂直向下流动可用于气体或蒸汽
    • 大多数应用程序都可以接受水平流量
    • 确保仪表本体上的箭头指向流动方向
    • 连接 - 法兰,晶圆和焊接端
    • Thum选项-可以增加一个Thum,这将把漩涡流量计变成一个无线发射器。拇指可以用于高功率或传统设备——清除环路或发射机的电源,并无线传输信号。

MAG仪表(磁流量计)

MAG仪表有三种类型:法兰式,晶圆式和卫生式。磁流量计是根据法拉第定律设计的,法拉第定律说,如果你让导体在磁场中移动,就会产生电压。这些流量计需要导电的工艺流体,不能用于气体、带有大量夹带空气的流体、泡沫或两相流。

MAG仪表过去只在交流(AC)版本可用,但今天最常用的是直流电(DC)仪表。交流电表在高噪声应用中工作良好,但直流电表更精确,提供连续自动调零,不受电源线中断的影响,并可在高信号版本中工作,在噪声应用中工作良好。

MAG计上的电极感应产生的电压。这些电极由铂、不锈钢或哈氏合金和其他一些材料制成。

垂直向上流动是MAG仪表安装的最佳实践。只有当你能保证液位将持续覆盖电极时,才能使用水平流动。这种类型的流量计绝对不能垂直向下。

MAG流量计确实有直线运行要求;然而,与其他类型的流量计相比,它们不太容易受到不均匀流动剖面的影响。非均匀的流型通常只导致测量流量的1-3 %的变化。

线大小的MAG仪表并不总是可取的。小于线尺寸的磁力计可能适合于应用,将更准确和更便宜。MAG流量计应始终使用垫圈,而不是金属或螺旋缠绕垫圈,因为这些会损坏流量计。MAG流量计的压降低,可以处理双向流动,不受流体性质变化的影响。

可以对MAG流量计进行简单的校准验证测试。通过发射机的电压代表30英尺/秒的速度,仪表应该以30英尺/秒的速度读取。如果没有,说明你的电表工作不正常。验证还将测量电极电阻和线圈电感。

科里奥利米

科里奥利米有各种流速,它们可以处理。从0.5 gal / min的任何东西可达3500万克/分钟。典型的较大流量计的典型应用在装载油轮,用油或液化天然气。高温科里奥利仪表由Hastelloy或超级双链体制成。超级双面可以处理高压并抵抗氯化物。

质量流量计可以测量两个不同的东西:

  • 直接流量质量测量-当质量流经流量计内的两个振动管时,管开始扭曲。更高的质量流量=更大的扭转。传感器根据管中的位移产生电信号,然后发送到发射机进行测量。信号相位的变化与质量流量成正比。
  • 直接密度测量-基于管子振动的固有频率。当系统的质量(例如管内的高密度流体)增加时,系统的固有频率降低;当系统的质量(例如管内的低密度流体)减少时,系统的固有频率增加。

科里奥利米也可用于测量气体。在这种情况下,它们是测量标准体积并用作分子计数器。气体是可压缩的,它们的密度随压力和温度而变化,但它们的质量不会改变。物质的标准立方脚总是具有相同数量的分子。使用科里奥利仪表,您可以获得标准的气体流量测量,这些气体测量值不受温度或密度的变化。

使用科里奥利米的好处包括:

    • 直接质量和密度测量
    • 精度高
    • 宽疯狂下行
    • 没有移动的机械部件
    • 安装和启动方便
    • 不需要流量调节或直流管路
    • 双向测量是可能的

科里奥利流量计的应用包括:

    • 测量密度
    • 测量温度
    • 测量比重
    • 泄漏检测
    • 测量气体的质量流量
    • 测试界面方向
    • 求浓度百分比
    • 监护权转移
    • 寻找净固体
    • 混合
    • 测量净卷
    • 批量%固体
    • 寻找%氢氟碳化合物

为了验证您的Micro Motion Coriolis Meter正常工作,微型运动使用结构完整性测试以及电子诊断检查以验证性能。将现场验证与在仪表安装在位置之前在工厂收集的基线信息。

如果科氏流量计已经停止正常工作,最常见的原因是传感器管破裂,由于腐蚀/侵蚀或暴露在高温下而使传感器管发生物理变化。

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