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弯管流量计操纵断绝冲刷丈量计划处理局部介质丈量规模题目

由来: 做者: 发表声明起止日期:2019-09-26

 摘 要:弯管流量计操纵于原油等侵蚀性、高粘度、结晶性、熔融性、积淀性介质丈量时,差压丈量导压??体系中若是接纳所测介质间接导压,会产生化学反映、凝结、梗塞等题目,致使不能完成精确、靠得住的流量丈量。接纳断绝冲刷导压体系的计划能够很好地处理弯管流量计在原油等侵蚀性、高粘度、结晶性、熔融性、积淀性介质丈量中产生的上述题目。弯管流量计断绝冲刷丈量计划操纵其余介质对差压丈量停止断绝冲刷导压,使被测介质与差压变送器及导压体系不间接打仗,从而保障导压体系不产生化学反映、凝结、梗阻等题目,同时不影响差压的丈量,完成差压精确、靠得住的丈量,从而保障弯管流量计的丈量精度。

 
0 引 言 
泥浆类非牛顿流体计量题目一向是流量计计量方面的难点,屡次尝试发明经由进程反冲刷能够处理梗塞导压管题目,处理流量计耐磨损题目是今朝研讨的重点。特别须要斟酌产生磨损泄漏时的宁静性题目,是以先从煤浆计量动手比拟适合,由于不会呈现磨损泄漏致使熄灭的宁静变乱,若是炼油管道磨漏将产生喷火乃至爆炸。煤化工范畴煤浆计量是一个难点,今朝不适合的流量计停止不变计量,只能临时用楔形流量计,但磨损很是严峻,表面面加耐磨涂层后用一段时候就会磨坏,只能再换传感器。别的,煤油炼化行业须要插手大批固体高硬度催化剂颗粒,今朝只能用美国进口外卡式耐低温超声波流量计,可是在国际行业的现实操纵中也不起到较着的不变计量感化。
 
近几年针对弯道内流介质的研讨都是单相牛顿流体,而产业进程中的介质多为多相流体或聚合物溶液,如泥浆、矿浆、煤油、涂料等,并且这些多相流体介质对产业装备的掩护和普通运转有着首要影响[1]。
 
1 断绝吹洗手艺
 
1.1 惯例吹洗体系
断绝便是用断绝液或断绝膜片将仪表和被测介质分隔,完成掩护仪表和丈量的工艺体例。吹洗便是吹气或冲液将仪表和被测介质分隔,完成掩护仪表和丈量的工艺体例。两种工艺体例都是为了掩护仪表而使被测介质和仪器彼此分手[2]。断绝吹洗是一种绝对成熟的丈量处理计划,在良多产业出产范畴,比方煤油化工、煤化工等行业,都拟定了相干的设想规范,使其获得了普遍的操纵。
 
断绝吹洗体系按照感化装备的差别范例可分为两种:一种是针对丈量仪表(压力、流量、液位等取压管线);另外一种是针对装备(装备、阀门)。这一手艺手腕实质上便是经由进程向方针管线中不中断吹入断绝冲刷介质,一直坚持该管线的微正压差,从而禁止工艺介质进入方针管线内,到达坚持管线畅达和介质断绝的目标。
 
今朝经常利用的针对丈量仪表的断绝吹洗体系普通包罗流量计、减压阀、恒流量阀及配套管阀件等。按恒流量阀压力变更节制范例的差别可分为两种:一次(进口)压力变更节制型如图 1 所示;二次(出口)压力变更节制型如图 2所示。
二次(出口)压力变更节制型
若是体系设想中一次压力绝对不变,二次压力动摇较为频仍,为保障普通的流量和必然差压值,可挑选二次压力(出口)变更型,即以一次压力(进口)为参照,经由进程均衡室压力的批改,完成一次压力与均衡室间的衡差压,从而节制均衡室与出口流量的恒定反之,若是二次压力绝对不变,则挑选二次压力为参照,经由进程均衡室压力的随机批改,完成二次压力与均衡室间的衡差压,从而节制均衡室与进口间流量的恒定[3]。 
 
1.2 断绝吹洗导压弯管流量计
带恒流阀的吹洗装配中,“恒流”遭到两侧压差及恒流阀参数等身分的限定,超越恒流阀的设想目标,体系就会生效。而普通的恒流阀吹洗装配很难知足弯管流量计计量体系请求的小流量冲刷请求。
 
断绝吹洗工艺使导管线外部由静态变为活动状况,在差压式丈量仪表体系中,差压变送器丈量元件出口的压力与工艺管道现实被测点压力会存在压力差,即引入了丈量的体系误差,该压力差的巨细是由导压管线对冲刷液的阻力决议的。弯管流量计属于微差压流量计,自身不产生额定的附加压力丧失,任务差压与同规格孔板等截流式流量比拟,唯一十几分之一乃至几非常之一。是以,将断绝吹洗操纵于弯管流量计计量体系的前提前提,便是请求经由进程装配能够对冲刷介质的流量停止监测和节制,完成节制段管线的微正压差,从而保障小流量注入,减小丈量管线内附加压力引入的误差。体系布局如图 3所示。
断绝吹洗导压装配
弯管流量计断绝冲刷装配请求可持续、不变、可定量节制地向差压变送器导压体系注入断绝冲刷介质,选用柱塞计量泵作为弯管流量计断绝冲刷装配,柱塞计量泵流量可调节、可计量,流量不受工艺进程及外界情况影响,压力高,可完成高压冲刷,完整知足弯管流量计断绝冲刷计划的请求。
 1)冲刷管线毗连
弯管流量计差压变送器导压体系管路请求畅达、无缩径梗阻,保障断绝冲刷介质的畅通才能。断绝冲刷介质进口应接近弯管传感器侧,断绝冲刷装配就近装配。 
2)冲刷速率
断绝冲刷速率是指弯管流量计导压管内断绝冲刷介质的流速,请求节制在必然规模内,要坚持持续、稳 定、可定量节制。冲刷速率太小起不到冲刷感化,形成所测介质进入导压体系,产生化学反映、凝结、梗塞等题目;冲刷速率过大会在导压体系中产生附加的差压,对差压丈量产生影响,从而影响流量的丈量[4]。弯管流量计断绝冲刷速率按照断绝冲刷介质的品种、被测介质的特点,和丈量请求拔取,断绝冲刷液体介质普通流速规模可选为:0.01~0.04 m/s,对 DN14X2的导压管流量规模为:2.5~10 L/h。 1.3 尝试内容
 
1)对尝试用传感器停止水的实流标定,肯定其流量系数。
2)利用柱塞泵作为断绝吹洗源,对柱塞计量泵的流量计量刻度停止标定,肯定计量泵的计量精度。 
3)在零流量的情况下,测定断绝吹洗对差压的影响。 
① 两侧柱塞泵流量分歧的情况下,断绝吹洗对差压的影响。 
② 正压侧柱塞泵流量为 0,负压侧柱塞泵的差别流速对差压的影响。 
③ 负压侧柱塞泵流量为 0,正压侧柱塞泵的差别流速对差压的影响。 
④ 两侧柱塞泵的错误称流量对差压的影响。 
 
4)在粘性介质情况中,断绝吹洗对流量系数的影响。 
① 测定尝试用传感器的流量系数。 
② 察看断绝吹洗对传感器流量系数的影响。 
③ 在粘性介质中插手颗粒状杂质,察看断绝吹洗对传感器流量系数的影响。 
 
1.4 参数拔取
1)传感器流量系数测定拔取了 1.0 m/s,1.5 m/s, 2.0 m/s,2.5 m/s 四个流速点停止丈量,利用 1 台差压变送器,量程设置为 10 kPa。 
 
2)参数设置如图 4所示。
参数设置
2 尝试成果
2.1 尝试数据
按照冲刷液流速别离计较流量系数,各吹洗流速下的流量系数汇总如表 1所示。
各吹洗流速下的流量系数汇总
 
 2.2 成果阐发
1)被测介质的能源粘度降低,会使流量系数产生变更。如图 5 所示,尝试介质为 20 ℃的水时,能源粘度为1.005 mPa⋅s,传感器流量系数为0.974 537,尝试介质的能源粘度降低至32 mPa⋅s时,传感器流量系数为0.970 339。 
粘性介质流量系数与水流量系数
2)断绝吹洗介质在导压管内的流速,是影响弯管流量计丈量差压值的首要身分。图 6 是不流量时,开启单侧柱塞泵,导压管内产生的差压值。图中显现,管内产生的附加压力值跟着冲刷液流速降低而增添。须要注重的是,在一样的吹洗前提下,负压侧产生的压力值大于正压侧产生的压力值,对这一景象须要在进一步的尝试中持续察看。
单侧柱塞泵开启对差压的影响
3)断绝吹洗工艺能够操纵于弯管流量计。 图 7 给出了差别吹洗流速下弯管流量计的流量系数散点图。断绝液在导压管内的流速低于 0.04 m/s 时,流量系数误差小于 0.5%,且均为正向误差,根基不影响弯管流量计的计量;但冲刷流速为 0.04 m/s时,流量系数团圆水平较大,规范差为0.006 3;冲刷流速为0.02 m/s时流量系数规范差为 0.002 9。是以倡议在现实操纵中挑选 0.02 m/s以下的冲刷流速。
无吹洗与各吹洗流速下的流量系数
4)插手颗粒状杂质对丈量无较着影响。图 8 给出了插手颗粒状杂质后流量系数的散点图,从图中能够看到,插手杂质后流量系数不产生较着转变。
插手杂质后流量系数散点图
3 结 语
本文选用柱塞计量泵作为弯管流量计断绝冲刷装配,柱塞计量泵流量可调节、可计量,流量不受工艺进程及外界情况影响,压力高,可完成高压冲刷,完整知足弯管流量计断绝冲刷计划的请求。弯管流量计断绝冲刷装配请求可持续、不变、可定量节制地向差压变送器导压体系注入断绝冲刷介质,当断绝液在导压管内的流速低于 0.04 m/s 时,流量系数误差小于 0.5%,且均为正向误差,根基不影响弯管流量计的计量,是以倡议在现实操纵中挑选 0.02 m/s以下的冲刷流速。 
 
注:本文通信作者为薛贵军。
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