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蒸汽流量计选用一体化质量流量计流量测量的应用

时间:2018/07/06来源:未知

摘要:罗斯蒙特3095MFA质量流量计, 将罗斯蒙特T-485阿牛巴传感器的优势与罗斯蒙特3095多变量变送器的高性能集于一体, 广泛应用于石油与天然气生产、炼油、石油化工、电力、公用设施、纸浆与造纸、天然气等行业中的气体和蒸汽测量领域.文章叙述该流量计的工作原理、基本结构、性能特点和应用情况.

0、前言:

  目前, 测量气体的流量计品种很多, 有传统的差压式、电磁式、超声波式等等, 但由于工艺特性的限制, 大多流量计在测量上存在各种各样的缺点, 如泄漏、堵塞、不稳定、误差大等, 给计量检测和控制带来诸多不便.下面介绍一种新型的流量计—罗斯蒙特3095MFA质量流量计在蒸汽测量上的应用, 以供读者参考.

1、原理:

  罗斯蒙特3095MFA质量流量计, 将罗斯蒙特T-485阿牛巴传感器的优势与罗斯蒙特3095多变量变送器的高性能集于一体.该流量计可通过单个管道贯穿孔精确测量静压、温度、差压, 并计算动态补偿质量流量.罗斯蒙特3095MFA质量流量计可在比传统差压技术更宽的流量量程比范围提供更高精度, 并且提供最先进的流量测量方法.

1.1、罗斯蒙特T-485阿牛巴流量计测量原理:

图1为流量计结构原理图, 图2流量计测量原理图.其原理是基于平均皮托管原理, 测量压差 (P=P正-P负, 根据流体力学的伯努里方程, 此压差可代表管道测量截面处的平均流速计算公式.其体积流量计算公式:

计算公式

 

式中:A—工作参数时圆管截面积, α—流量系数, ρ—流体密度

1.2 罗斯蒙特T-485阿牛巴特点

1) 罗斯蒙特T-485阿牛巴在最低的噪音水平下具有最高的信号强度, 是最线性的平均皮托管技术, 具有±0.75!的精度及超过3 000个实验测试为根据基础.

2) T-485阿牛巴具有最高的仪表精度0.75!.

3) T-485阿牛巴能在其他巴能读取数据约二分之一的流量下精确地测量流量.其他巴在测量低流量时, 仪表性能不在技术规格指标之内.

4) T-485阿牛巴最新的防堵设计, 证明T-485具有不易堵塞的能力.

图1 流量计结构原理

图1 流量计结构原理

 

图2 流量计测量原理

图2 流量计测量原理

 

图3 流量计防堵特性

图3 流量计防堵特性

 

图3为流量计防堵特性.T-485型阿牛巴扁平正面会产生一个大的高压区, 使流动中的微粒偏转绕过高压区, 并离开槽口.低压区在T型的背部, 有明显的滞流区, 围绕T型体背面流体的流动对偏转下游的颗粒起到推动作用, 使颗粒离开.

5) 此外, T-485另有的附加优势, 即背后孔口数是宝石II型的两倍.经测试证明, 即使只剩下2个孔口未发生堵塞, T-485型阿牛巴的性能也不会受到影响.

2 罗斯蒙特3095MFA质量流量计

图4为动态补偿对比.罗斯蒙特3095MFA质量流量计3095在极宽的量程比内动态的补偿流量系数见图4.

图4 动态补偿对比

图4 动态补偿对比

 

罗斯蒙特3095MFA质量流量计实时的、完全补偿的质量流量:

计算公式

 

式中:N—单位转换系数

K—流量系数

Ya—气体膨胀系数

D—差压元件内径

DP—差压

ρ—密度

2.1 主要特点

1) 单个设备可测量3个变量:通过单个管道贯穿孔持续测量差压、压力和过程温度.

2) 质量流量输出:动态计算补偿质量流量.

3) 便于组态:使用工程助手可轻松实现综合组态、维护和诊断功能.

4) 一体化温度测量:阿牛巴传感器通过密封热电偶套管与RTD集成, 无需系统停机便可拆除.

5) 减少安装成本:1台仪表即可安装, 减少维护成本, 减少了变送器的数量, 无需流量计算机/DCS、I/O卡, 节省了电缆、接线、硬件的安装, 4个测量参数 (Qm, DP, PT, T) , 减少了回路, 减少了维护备件量, 1%的流量精度, 量程比为8∶1.

3 应用

3.1 使用要领

1) 安装时应注意流体方向和变送器标示方向一致.T型的扁平正面应迎接流体.

2) 推荐安装直管段为上流10倍管道直径, 下流为5倍管道直径.

3) 安装方式可垂直、水平或斜插, 但方向应在与管道方向垂直的平面内.最大偏离不能超过中心线的10!.

4) 变送器的进线口应注意密封, 防止潮湿进入, 内部电子元件的环境温度不超过60℃.

3.2 现场维护

3.2.1 现场校零

图5为变送器五阀组示意.现场校零步骤如下.

1) 打开正压室排水阀, 待冷凝液流出后关闭.目的是将冷凝液内的空气排出.

2) 打开负压室排水阀, 待冷凝液流出后关闭.

3) 打开平衡阀.

4) 关闭正、负压室截止阀.

5) 打开正、负压室排污阀.

6) 打开正压室截止阀至蒸汽溢出1 min后关闭.目的是将正压室内的污垢排出.

7) 打开负压室截止阀至蒸汽溢出1 min后关闭.目的同6) .

8) 用HART275或HART375手操器进行零位校正.具体方法参照HART275或HART375手操器进行.

9) 零位校正后关闭正、负压室排污阀, 打开正、负压室截止阀, 最后关闭平衡阀.

图5 变送器五阀组示意

图5 变送器五阀组示意

 

(1) -流量计转换头; (2) -五阀组

3.2.2 注意事项

定期巡视检查, 查看设备运行状态, 是否有泄漏等其它异常情况, 由于是测量蒸汽介质, 注意预防被蒸汽管道烫伤和被蒸汽灼伤.尤其正、负压室截止阀要慢慢打开, 防止蒸汽突然喷出灼伤.

4 效果

1) 其检测性能基本上能满足工艺要求.

2) 与其它流量计相比, 相对维护量少, 无需特别的维护或调校.

3) 无需敷设较长的引压管, 减少了弯头, 避免压力损失、堵塞和泄漏.

4) 安装、拆卸方便.

5 结论

使用一年多来, 效果满意, 不但减少了维护检修的工作量, 而且测量数据相对稳定和准确.


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