1 简介
厦门宏控仪表整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小;仪表主体可采用不锈钢材质制造,适用于腐蚀性介质的测量;仪表无可动部件,安装维护简单;
2 工作原理
在流体管道中,垂直插入—个柱形阻挡物,在其后部(相对于流体流向)两侧就会交替地产生旋涡。随着流体向下游流动形成旋涡列,我们称之为卡门涡街。我们把产生旋涡的柱形阻挡物定义为旋涡发生体。实验证明,在一定条件下旋涡的分离频率与流体的流速成线性关系。因而,只要检测出旋涡分离的频率,即可计算出管道体的流速或流量。
3 选型办法
4 发展
流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统。古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法测量尼罗河的流量。我国著名的都江堰水利工程应用宝瓶口的水位观测水量大小等等。17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自那以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长,才促使仪表迅速发展,微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今,据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。
我国开展近代流量测量技术的工作比较晚,早期所需的流量仪表均从国外进口。
流量测量是研究物质量变的科学,质量互变规律是事物联系发展的基本规律,因此其测量对象已不限于传统意义上的管道液体,凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题。流量和压力、温度并列为三大检测参数。对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在能量转换的测量中必须检测此三个参数。能量转换是一切生产过程和科学实验的基础,因此流量和压力、温度仪表一样得到最广泛的应用。
天然气作为一种优质能源和化工原料其计量越来越被人们重视。欧美等工业化水平较高的发达国家,对天然气计量技术的研究起步较早,投人的资金及科技力量较大,尤其是对贸易天然气的计量十分重视。从流量计选型上,欧洲主要使用涡轮、腰轮流量计,如在荷兰涡轮、腰轮流量计的使用约占80%,在加拿大涡轮流量计的使用约占90%,而美国则以使用孔板为主,约占80%。从整体上来看,在流量计使用上,70年代形成了孔板使用高潮,80年代形成了涡轮流量计使用的高潮,90年代中后期则掀起了超声流量计热潮。
在流量标准方面,各国流量工作者花费了大量时间,付出了艰苦的努力,在分析总结大量的实验和应用数据的基础上,相继推出具有代表性的标准如天然气流量标准孔板计量标准(AGA No.3)、气体涡轮流量计标准(AGA No.7)、天然气及其他烃类气体的压缩性和超压缩性标准(AGA No.8)、用气体超声流量计测量天然气标准(AGA No.9)、用差压装置测量流体流量标准(ISO5167)、气体涡轮流量计标准(ISO9951)、气体超声波流量计标准(ISO/TR12765)以及天然气压缩因子计算标准(ISO/DIS12213)等,这些标准规程对天然气流量计量具有积极的指导意义。
5 使用领域
天然气流量计应用及其广泛,流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。
一,工业生产过程
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一,它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
二,能源计量
能源分为一次能源(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次能源(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。能源计量是科学管理能源,实现节能降耗,提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计,它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
三,环境保护工程
烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策,环境保护将是21世纪的最大课题。空气和水的污染要得到控制,必须加强管理,而管理的基础是污染量的定量控制。
我国是以煤为主要能源的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目,每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计,组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则,气体组分变化不定,流速范围大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。
四,交通运输
有五种方式:铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之,但应用并不普遍。随着环保问题的突出,管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的必备工具。
五,生物技术
21世纪将迎来生命科学的世纪,以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多,如血液,尿液等。仪表开发的难度极大,品种繁多。
六,科学实验
科学实验需要的流量计不但数量多,且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的,它们并不批量生产,在市面出售,许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计。
七,海洋气象,江河湖泊
这些领域为敞开流道,一般需检测流速,然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。
八,现场应用存在的问题分析
各种不同类型的天然气涡轮流量计其输出的信号只与工况流量呈正比例(线性刻度)关系,其与被测介质标态流量之间的刻度只能依据其某一特定工况(如设计工况)来确定,如果现场的实际工况(如介质的温度、压力、成分及流量范围等)已经发生了变化,这时仍按原刻度关系读取标态流量,显然就会产生不同程度的附加误差,使流量读数(原刻度)失去意义。要想准确地测量气体流量,则就要求使用现场实际工况与设计工况一致并保持稳定。然而实际工况经常发生变化,也正因为变化才需要快速、可靠地知道变化后实际工况下条件下的准确流量,否则,测量的意义也就不复存在。
在现场实际应用中,工况稳定是相对的,变化是绝对的。因此,天然气涡轮流量计除了需要配置作为关键部分的流量传感器之外,对工况变化有规律、准确度要求不高,无需远传或自动控制的场合,采取配置压力计、温度计、计算器由人工录取参数查表格的方法计算流量这种补偿方式不仅不连续、不快捷,而且繁琐、误差大。在绝大多数情况下,现场实际工况变化往往是突发和未知的,不仅频繁出现且波动范围大,此时仍依靠人工录取参数查表格方法快速而又准确地计算流量已不现实,必须采取自动补偿措施。