可(kě)在高温强腐蚀环境下工作的流量计:金属管浮子流量计原理(lǐ)
时间:2020-08-26 17:46

       金属管浮子流量计以一种过程控制仪表,以独特的优势,可(kě)适应在高温高压、强腐蚀、易燃易爆的危险场所。在这些苛刻的环境下便于维护,也解决了在生产商(shāng)的许多(duō)难题。金属管浮子流量计也被许多(duō)用(yòng)户所青睐。那么要想正确选择流量计的规格,现场使用(yòng)好仪表就必须要清楚它们之间的流量换算关系。

  流量计由传感器和指示器组成,除就地指示瞬时流量外,还可(kě)遠(yuǎn)传输出4~20mADC電(diàn)信号,整體(tǐ)采用(yòng)模块式组合设计,可(kě)在现场快速增加上下限开关 、流量累积功能(néng) ,各功能(néng)单元板為(wèi)插装结构,具有(yǒu)更换部件简单、方便、定位准确的特点。

  1、為(wèi)什么要进行流量换算:

  制造厂家是用(yòng)水或空气来进行浮子流量计的标定的。由于实际应用(yòng)时介质的状态和标定时不同,根据测量原理(lǐ),浮子在测量管中的同一位置所代表的流量值和标定时是不同的,要想正确选择流量计的规格、现场使用(yòng)好仪表,就要知道它们之间的流量换算关系。

  另外浮子流量计行业标准规定其精度是相对于满量程而言的,所以用(yòng)户使用(yòng)时,其常用(yòng)流量应达到满量程的60%~80%以上较為(wèi)合理(lǐ),如果用(yòng)在50%以下则相对误差会增大,精度受影响,如果流量超过满量程更是无法正常测量,因此只有(yǒu)正确进行流量换算才能(néng)选出适合的仪表。

  2、换算的依据:

 换算的依据主要有(yǒu)两个:浮子流量计的理(lǐ)论计算公式和理(lǐ)想气體(tǐ)的状态方程。

  浮子流量计的计算公式:

  (1)

  a——流量系数

  Fk——浮子最大直径与其同高度锥管横截面之间的环隙面积

  g——重力加速度

  Vf——浮子的體(tǐ)积

  ρf——浮子的密度

  ρ——被测流體(tǐ)的密度

  A——浮子的最大截面积(式中的单位為(wèi)cm、g、s制)

  理(lǐ)想气體(tǐ)的状态方程:

  (2)

  T0,T1——两种状态下的绝对温度

  V0,V1——两种状态下的體(tǐ)积从理(lǐ)想气體(tǐ)的状态方程可(kě)以演绎出以下两种关系 :

  (3)

   (4)

  ρ——介质的密度

  Q——介质的流量

  3、流量换算公式

  流量计测量不同介质时流量之间的关系如下式:

  

  从式中可(kě)以看到浮子流量计流量换算的实质是密度换算。

  3.1 液體(tǐ)的测量和换算

  流量计用(yòng)于液體(tǐ)流量测量时,制造厂是用(yòng)常温下清洁的水作為(wèi)校验液来标定的,若被测介质的密度与水的密度不同,应对被测介质的流量进行换算。公式如下:

  (6)

  Q0——换算成水的流量

  Kp——體(tǐ)积流量的密度修正系数

  ρf——浮子部件的密度:7900kg/m3

  ρ0—— 20℃时水的密度:998.2kg/m3

  ρ1——被测介质的密度:kg/m3

  3.2 气體(tǐ)的测量和换算

  流量计用(yòng)于气體(tǐ)流量测量时,制造厂是用(yòng)标准状况下(20℃、101.325kPa)的空气进行标定的,由于气體(tǐ)的密度遠(yuǎn)小(xiǎo)于浮子密度,公式( 5 ) 简化為(wèi):

  (7)

  式中各项均為(wèi)工作状态下的值,為(wèi)方便起见应换算到标准状态下,将公式(3)和(4)代入并整理(lǐ)后便得到气體(tǐ)的换算公式:

  (8)

  Q0——换算成标准状态下空气的流量(Nm3/h)

  ρ1——标准状态下被测气體(tǐ)的密度(kg/m3)

  ρ0——标准状态下空气的密度:(1.205kg/m3)

  P1——被测气體(tǐ)工作状况下的绝对压力(表压+大气压)MPa

  P0——标准状态时的压力(0.101325MPa )

  T1——被测气體(tǐ)工作状况下的开尔文(wén)温度

  T0——标准状态时的开尔文(wén)温度(293.15K)

  Kρ——气體(tǐ)的密度修正系数

  Kp——气體(tǐ)的压力修正系数

  KT——气體(tǐ)的温度修正系数

  应用(yòng)实例:

  仪表选型的实质就是求出换算流量Q0,再根据流量规格选出合适的仪表型号。

  用(yòng)户的被测介质為(wèi)二氯丙烷,密度1130kg/m3,流量上限為(wèi)10001/h,如何选型?

  ×1000=1074.31/h

  因此用(yòng)DN25口径的浮子流量计进行测量比较合适。

  用(yòng)户的被测介质為(wèi)乙炔(密度為(wèi)1.091kg/Nm3),压力為(wèi)3kgf/cm2,温度為(wèi)25℃,流量上限為(wèi)10m3/h时,如何选型?

  解:被测气體(tǐ)的绝对压力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa

  ×10=38.39Nm3/h

  ×38.39=18.64Nm3/h  

  因此用(yòng)DN15口径的浮子流量计进行测量比较合适。

  以上详细叙述了金属管浮子流量计的换算依据,相信您已经有(yǒu)所了解。只有(yǒu)熟练掌握浮子流量计的流量换算对正确选表和用(yòng)表至关重要。因此了解浮子流量计的性能(néng)特点和仪表选型的方法,才能(néng)正确选择性能(néng)和价格比较高的类型。


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