文章介紹了 A+K平衡流量計(BFM: Balanced Flow Meter)和LU系列渦街流量計,對它們的工作原理和特點簡單闡述, 進而再對它們的正確選型、安裝、調試、維護等進行論述,以期可對同行的實踐工作有所裨益。
引言
隨著我國經濟形勢的飛速發展以及加人WTO國際市場的 競爭日趨激烈。各行各業都面臨著嚴峻的考驗。如何提高企 業的管理水平,如何降低生產成本以提高生產效率,成為一 個企業興衰存亡的關鍵。其中,能源消耗是所有企業必須要 計人生產成本的重要支出項目。所以正確、合理地使用能源 就成為了企業管理的重要內容。現今,各式各樣的流量計產 品,對燃氣、燃油、蒸氣等多種形式的動力能源進行準確計 量,這里我們主要探討一下1 A+K平衡流量計和LU系列渦 街流量計在過熱蒸汽計量中的應用。
1.A+K平衡流量計和LU系列渦街流量計工作原理 及特點
1.1 A+K平衡流量計工作原理及特點
A+K 平衡流量計(BFM: Balanced Flow Meter),這種流 量計的測量精度是傳統孔板節流裝置的5?10倍,流動噪聲 降低到1/15,永久壓力損失約為1/3,壓力恢復快2倍,最 小直管段為0.5D?2D,沒有活動部件,安裝簡單方便,使用 安全可靠,可省去大量直管段,大大減少流體運行的能量消 耗,是一種具有廣闊應用前景,的節能儀表。平衡流量計(BFM) 對傳統節流裝置進行了極大的突破,具有能平衡調整流場的 顯著特征。傳統節流裝置只有一個流體節流孔,節流后使流 體失去了理想的狀態,而平衡流量計設計有多個函數孔,能 最大限度地將流場平衡調整成理想狀態,從而將差壓式流量 計的優勢發揮到極至。
(1)產品的工作原理及特點
A+K BFM國際通稱平衡流量計,中國稱“平衡差壓節流 裝置”,是一種革命性的差壓式流量儀表。平衡流量傳感器 是一個多孔的圓盤節流整流器,安裝在管道的截面上,每個 孔的尺寸和分布基于獨特的公式和測試數據定制,稱為函數 孔。當流體穿過圓盤的函數孔時,流體將被平衡調整,渦流 被最小化,形成流速分布有一定規律的充分發展的紊流,通 過取壓裝置可獲得穩定的差壓信號,根據伯努利方程計算出 體積流量、質量流量。現今大量使用的標準孔板節流裝置,
由于只有一個節流孔,孔兩邊的死區產生大量渦流消耗流體 動能,會導致很大的永久壓力損失;隨機和雜亂渦流所形成 的噪聲引起取壓點信號波動,使測量線性度和重復性降低; 一個孔的結構,需要很長的直管段來調整流場和恢復壓力。
(2)相對傳統節流裝置而言的優勢
A+K平衡流量計與其他差壓流量計的對比具有以下幾個 優勢:第一,卓越性能。第二,測量精確度高。第三,直管 段要求低。平衡流量傳感器能將流場平衡、調整穩定、且壓 力恢復比傳統孔板節流裝置快兩倍,大大縮短了對直管段的 要求。第四,量程比寬。與傳統節流裝置相比,平衡流量計 極大提高了測量量程比。第五,重復性和長期穩定性好。平 衡流量傳感器能將流場平衡穩定,使重復性大大提高,可達0.1%。平衡流量計多個流通孔分散受力,無銳角磨損,其后 值長期保持不變,長期穩定性非常好;整個儀表無可動部件, 使用壽命比傳統節流裝置延長5?10倍。第六,耐臟污不易 堵。多孔對稱的平衡設計,減少了紊流剪切力和渦流的形 成,從而大大降低了滯留死區的形成,保證臟污介質順利通 過多個孔,減小了流體孔被堵塞的機會。第七,測量范圍寬。 根據試驗結果,我們了解到:平衡流量計的性能,使其流速 可以到音速;其最小雷諾數可低于200,最大雷諾數大于107;P值可選0.25?0.90。第八,適用范圍廣。平衡流量計工 作溫度、壓力取決于管道和法蘭的材質和等級,分別可達 85042MPa或更高溫度、壓力介質。適合極低溫流體LNG、 液空氣、液氮、液氧、液氬、液化乙烯、液氫、液氯等,能有效防止氣化,測量效果最佳。平衡流量計可以進行氣液兩 相、漿料,甚至固體顆粒測量。A+K平衡流量計左右完全對 稱,因此可以十分方便地測量雙向流。
2.LUGB高溫型渦街流量計的工作原理及特點
高溫型渦街流量計廣泛應用于各行業的蒸汽、氣體和液 體流量的計算。本傳感器由于檢測體外置不直接接觸高溫介 質,使檢測體壽命大大延長,其壽命理論計算值為10年, 從根本上解決了渦街流量計受被測介質溫度制約的問題,即 便是流量檢測體因其他問題而引起質量下降或者損壞,更換 檢測體時不影響管路介質的正常工作與運行,從而方便用戶 的使用。LUGB高溫型渦街流量計的獨具特點:拓寬了被測介 質的溫度范圍;常溫流體工況下可不斷流在線維修。一般特 點:流量值低、流量范圍大;結構簡單,無運動磨損部件; 測量精度高,阻力損失小;安裝方便,維修簡易;可遠距離 傳輸流量信號,并能與計算機連網,實現集中管理;完整的 傳感器通徑,具有10mm—500mm的20種不同通徑的傳感 器。
一般情況下,渦街流量計的故障較少遇到故障時可參考下表排除.

我廠目前共有1225家渦街流量計(對夾式),帶溫壓補 償、壓力變送器采用EJA。通過DTU (RTU)通訊模塊,通訊 協議為232/485,通過GPRS遠傳蒸汽用戶用汽參數(2分鐘 遠傳一次)。蒸汽用戶90%都是小蒸汽用戶,瞬時質量流量不 到1T/H。出廠過熱蒸汽溫度260-300,壓力0. 8-10MPA。A+K 平衡流量計共有100臺,最大口徑DN900差壓變送器和壓力 變送器全部采用EJA。

2.正確選擇,安裝,調試好渦街流量計
2.1必須用好渦街流量計是需要各方面配合的系統工程
先進的設計和高品質的產品是基礎,設計不良和粗制濫 造的渦街隨處可見,可靠性是產品的第一質量;正確選型是 滿意使用的前提,渦街測量原油,生油,氫氣等高勃度介質有 附加條件(溫度管徑,流量),面對大管道小流,量的工藝設計, 應以流量定口徑,采取縮管,利多弊少。
2.2渦街流量計類型選擇
渦街流量計的系統按信號類型分為流量傳感器和流量 變送器;渦街流量計的系統按結構和安裝可分為一體型和分 離型。分離型在于使檢測電路部件脫離高溫、地下或高空等 惡劣或不便的環境;渦街流量計的系統按供電電源類型又可 分為系統供電和電池供電;渦街流量計還可選擇是否有當地顯示。
2.3合理的選擇原則
堅持以下幾種原則,一是滿足基本功能,不追求錦上添 花;二是可選基本型儀表就不選取特殊型儀表;三是盡量避 免采用模擬信號傳輸的系統;四是要與原有系統協調,也要 考慮未來的更新和發展;五是采用廣義性能價格比概念,對 性能、可靠性以及安裝、維修費用等進行綜合比較。
2.4選型前應了解的其他信息
儀表原理、特點、應用場合等;儀表的結構、外形及安 裝尺寸;與儀表相配的附件,配套儀表信息。
2.5正確安裝
動手安裝前務必先閱讀操作手冊;位置、直管、方位、 流向、法蘭對中;電氣接線:需用心連接,先查后通電。
2.6儀表調整和故障處理
儀表調整時,先核實工況條件,然后根據廠家的經驗數 據進行調整;遵循“確認現象一判定原因一動手處理”的程 序(儀表無流量顯示并不等于儀表出故障)。
3.差壓式流量計選用、安裝和維護注意事項
3.1選用
首先,對孔板的計算、加工一般委托儀表廠進行。而孔 的準確參數必須由計量部門提供。主要參數包括:測量介質 的最大流量(t/h)、測量介質的最小流量(t/h)、平均表壓力 (MPa)、平均溫度(°C)、平均大氣壓(Pa)、管道內徑(》)、 管道材質、測量介質黏度(Pa ? s)、測量介質的水份以及管 道安裝方式等10項。
其次,差壓變送器及壓力變送器等在訂購時應注意如下三點:測程必須與孔板的最大差壓一致,或可調至孔板的最 大差壓;輸出信號必須是0?10mA或4?20mA標準信號, 以便于與顯示儀表配合使用;對于需要溫度、壓力補償的測 量介質一定要配備溫度測量儀表和壓力測量儀表;應注意顯 示儀表和信號測量儀表配合使用。
3.2安裝
(1)孔板安裝時其“ + ”號應向著流束。對于未標“ + ”、 符號的孔板,安裝時應注意孔板上的倒角在出氣的一邊。⑵ 孔板安裝處不允許存在泄露現象。⑶孔板上、下游側應有足 夠長的直管段,通常,前直管段長10D,后直管段長5D(D為管 道直徑),否則,會產生很大誤差。⑷導壓管應垂直或傾斜敷 設,傾斜度不得小于1: 12,導壓管長度應盡量短,以減少壓力 損失,走絲不能太小,以減少摩擦損失。⑸安裝時應注意與測 量登記表配套的三閥組的方向,特別對于那些未標明安裝方 向或高、低壓閥手柄裝反的更應仔細檢查,以免給高度帶來 不應有的麻煩。⑹變送器應在外殼密封的情況下工作,必須 防潮、防塵。環境條件過于惡劣時,可把變送器放在一小房 間,以便于保護和維修。
3.3維護
⑴差壓變送器投入運行時,應正確操作位于它上部的三 閥組。首先,應打開平衡閥,然后打開正壓閥和負壓閥,最后 關閉平衡閥,以避免壓力單相過載沖擊變送器的測量元件, 拆除差壓變送器也應先打開平衡閥,后關閉正壓閥和負壓 閥。⑵對于孔板、導壓系統及前后管道應定期排污,新裝引 壓導管需排污勤一點(約1個星期排一次),以后時間可長一 點。⑶當工作條件改變或孔板開孔直角入口邊緣的銳利度和 垂直度、孔板端面平行度、光潔度等參數超差時,應及時對 孔板進行修正和予以更換。