摘要：流量計(jì)量表的選用及安裝資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量儀生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。氣液兩相流的流量測量 液體及其蒸氣或組分不同的氣體及液體-起流動(dòng)的現(xiàn)象稱為氣液兩相流。前者稱為單組分氣液兩相流，后者稱為多組分氣液兩相流入氣液兩相流在動(dòng)力、化工、石。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來電咨詢，下面是流量計(jì)量表的選用及安裝文章詳情。

氣液兩相流的流量測量

液體及其蒸氣或組分不同的氣體及液體-起流動(dòng)的現(xiàn)象稱為氣液兩相流。前者稱為單組分氣液兩相流，后者稱為多組分氣液兩相流入氣液兩相流在動(dòng)力、化工、石油及冶金等工業(yè)設(shè)備中是常見的，在流動(dòng)時(shí)氣相和液相間存在流速差，在測量流量時(shí)應(yīng)考慮此相對(duì)速度。

制造商通常聲稱含有百分之幾體積比游離氣體的液體對(duì)流攀示值影響不大，但其影響值無具體數(shù)據(jù)^然而有關(guān)文獻(xiàn)提供的信息表明，液體中含有游離氣體對(duì)流量示值的影響，不同設(shè)計(jì)的儀表差異很大，流體的壓力、流速、粘度和氣體在液體中的分布狀態(tài)等不同，帶來的影響也不一樣6因此，zui好在流量計(jì)上游加裝消氣器。

當(dāng)液體中含有少量氣體時(shí)，氣體在液體中的分布呈微小氣泡狀，可用電磁流量計(jì)進(jìn)行測量，只是所測得的為氣泡混合物的體積流量。當(dāng)液體中所含氣體數(shù)量增加后，氣泡的幾何尺寸逐漸增大，進(jìn)而向彈狀結(jié)構(gòu)過渡。當(dāng)氣泡的尺寸等于或大于流量計(jì)電極端面尺寸并從電極處掠過時(shí)，電極就有可能被氣體蓋住，使電路瞬時(shí)斷開，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。

高飽和蒸氣壓液體的流量測量

下面以液氨為例，討論乙烯、丙烯及氯乙烯等易蒸發(fā)、高飽和蒸氣壓液體的流量測量。

液氨流量測量同水流量測量、油流量測量有以下兩個(gè)重大時(shí)差別：①液氨時(shí)飽和蒸氣壓高，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，其沸點(diǎn)為-33.41，因此必須在壓力條件下輸送和儲(chǔ)存；②在這種流體的流量測量中容易因儀表的壓力損失而在流量計(jì)的出口處產(chǎn)生氣穴和伴隨而來的氣蝕現(xiàn)象，引起流量計(jì)示值偏高和流量一次裝置受損。液態(tài)乙烯、丙烯等流量測量中遇到的情況也相同。這里分析的液氨流量測量中遇到的問題及其處理方法，對(duì)其他飽和蒸氣壓較高的液體的流量測量也有參考價(jià)值。

1.液氨流量測量的特點(diǎn)

1) 儲(chǔ)存在儲(chǔ)槽中的液氨的氣液分界面一般處于氣液平衡狀態(tài)。圖4-46所示為氨廠人庫液氨流量測量的典型流程：來自氨冷凝器的合成氣、氣態(tài)氨和液態(tài)氨混合物在氨分離器中進(jìn)行分離，液態(tài)氨經(jīng)流量計(jì)和液位調(diào)節(jié)閥送至低壓氨中間槽。顯然，圖中氨分離器和中間槽的氣液分界面處，氣液兩相均處于平衡狀態(tài)。

液氨的流量測量中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩相流。然而接近氣液平衡狀態(tài)的液態(tài)氨，在流過流量計(jì)時(shí)，如果壓力損失較大，則很容易引起部分氣化,影響測量精確度

2) 流體密度的溫度系數(shù)較大。從液氨的p=/(i)函數(shù)表可知，在常溫條件下，液氨溫度每變化1℃，其密度變化0.2%以上。因此，液氨計(jì)量必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償

3) 精確度要求高。原化工部有關(guān)文件要求，液氨計(jì)量應(yīng)達(dá)到1級(jí)精確度。如果不采取有效措施，是很難達(dá)到這個(gè)要求的0

4) 流體易燃易爆。儀表選型時(shí)應(yīng)選用防爆型儀表，儀表安裝、使用和維修中，都應(yīng)遵守防爆規(guī)程。

5)被測介質(zhì)有腐蝕性。氨對(duì)銅等材料有強(qiáng)烈的腐蝕作用，因此’儀表與被測，質(zhì)直接接觸的部分應(yīng)該能夠耐受氨的腐蝕，儀表的電子電路部分應(yīng)有1P67及以上的防護(hù)能力，以防周圍環(huán)境中腐蝕性氣體對(duì)電子學(xué)部分的腐蝕。

2.氣穴和氣蝕及防止流體氣化問題 ,

在液體流動(dòng)的管路中，如果某一區(qū)域的壓力降低到液體飽和蒸氣壓之下’那么在這個(gè)區(qū)域內(nèi)液體將會(huì)產(chǎn)生氣泡，這種氣泡聚集在低壓區(qū)域附近，就會(huì)形成氣穴，發(fā)生氣八現(xiàn)象在裝有翻管道顏驗(yàn)裝社，.能賄到氣穴肺在，它賴為在管舶—個(gè)鉢不變的區(qū)域出現(xiàn)個(gè)氣。

在水流管路中，這種氣泡所包含的主要是水蒸氣，但是由于水中溶解有一定量的氣體，所以氣泡中還夾帶有少量從水中析出的氣體。這種氣泡隨著水流到達(dá)壓強(qiáng)高的區(qū)域時(shí)’氣泡中的蒸氣會(huì)重新凝結(jié)為液體，此時(shí)氣泡會(huì)變形破裂，.四周液體流向氣泡中心，發(fā)生劇烈的撞擊，g力急劇增髙，其值可達(dá)幾百個(gè)大氣壓，不斷破裂的氣泡會(huì)使流道壁面的材料受到不斷的沖擊，從而使材料受到侵蝕。如果管路上裝有流量計(jì)，則氣蝕現(xiàn)象將引起測量誤差增大’并能損壞—次裝置。氣泡從形成、增長、破裂以及造成材料侵蝕的整個(gè)過程就稱為氣蝕

氣蝕現(xiàn)象與熱力學(xué)中的沸騰現(xiàn)象有所不同，兩者雖然都有氣泡產(chǎn)生，但.疋飛蝕的起因是

由于壓強(qiáng)降低，而沸騰則是由于溫度升高液氨同其他飽和蒸氣壓較高的流體一樣，在流量測量中，流量計(jì)的一次裝置內(nèi)或出極易出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象。

處于氣液平衡狀態(tài)的流體，在溫度升高或壓力降低時(shí)，必然有部分液體發(fā)生相父。例如液氨在10X；條件下，平衡壓力為o.5951MPa。如果將壓力降低一些（例如將氨中間槽中的氣態(tài)氨排掉一些），則必然引起一定數(shù)量的液氨氣化，升騰到氣相中。由于這一蒸發(fā)過程是從液相中吸取氣化熱，所1氣化現(xiàn)象發(fā)生的目時(shí)，液相溫度下降’-直降低到與槽中新的H力相對(duì)應(yīng)的平衡溫度。同樣，如果為槽中的氣相提供一定的冷量，則有一部分氣態(tài)氨變成液態(tài)氨，槽中氣相壓力相應(yīng)下降。

處于氣液平衡狀態(tài)的氨，在輸送過擇中，如果溫度不變而將其壓力升咼（例如用水加壓），寧者壓力不變而將其溫度降低（例如用冷卻器將液氨冷卻），則液氨進(jìn)人過冷狀態(tài)。.處于過冷狀態(tài)的液氨，如果壓力降低一些，只要不低于與當(dāng)時(shí)液氨溫度相對(duì)應(yīng)的平衡壓力，液氨就不會(huì)出現(xiàn)氣化現(xiàn)象。

液氨儲(chǔ)槽或中間槽，總有一定，的高度，在穩(wěn)態(tài)情況下，處于氣液平衡狀態(tài)的液氨，僅僅是氣液兩相分界面處的那一部分，如果槽中無冷卻管之類的附件，槽中液體的溫度可看作是均勻一致的。因此，分界面以下液位深處的液氨，由于液柱的作用使靜壓升高，所以進(jìn)人過冷狀態(tài)。離分界面越遠(yuǎn)，液氨的過冷深度越深。

3.流量計(jì)的選用及安裝

為了避免在液氨流量測量時(shí)出現(xiàn)氣化現(xiàn)象，選用下面的設(shè)計(jì)和安裝方法將是有效的。

1) 選用壓力損失較小的儀表。例如有一液氨流量測量對(duì)象的zui大流量為40m3/h,選用渦街流量計(jì)時(shí)的zui大壓力損失0.02MPa,比選用渦輪流量計(jì)的壓力損失小；而且，渦街流量計(jì)完全沒有可動(dòng)部件，液氨對(duì)旋渦發(fā)生體也無磨損，因此，可以說其壽命是無限的。

2) 合理選擇安裝位置。流量傳感器的安裝位置應(yīng)選擇在槽的底部出口管道上。在保證直管段的前提下，與槽的出口處應(yīng)盡量近些。這樣，液氨在輸送過程中，可減少經(jīng)輸送管道從大氣中吸收的熱量。同時(shí)，安裝位置應(yīng)盡量低些，這樣可提高過冷深度。

3) 將調(diào)節(jié)閥安裝在流量計(jì)的后面，氨中間槽與氨分離器之間有較大的差壓，此差壓絕大部分降落在調(diào)節(jié)閥上s液氨流過此閥時(shí)，壓力突然降低，有一定數(shù)量的液體氣化，從而出現(xiàn)氣液兩相流，為了避免流過流量計(jì)的流體中存在氣液兩相流，調(diào)節(jié)閥必須裝在流量計(jì)的下游。如果氨分離器的液相出口配有切斷閥，則正常測量時(shí)必須將切斷閥開到zui大開度。在現(xiàn)場曾經(jīng)發(fā)生過切斷閥逐漸關(guān)小的同時(shí)，流量計(jì)示值不僅不下降反而大幅度升高的情況，就是因?yàn)榍袛嚅y關(guān)小時(shí)，液氨迅速氣化，體積膨脹數(shù)十倍到數(shù)百倍，從而使輸出與體積流量成正比的速度式流量計(jì)的輸出突然升高，出現(xiàn)短時(shí)間的虛假指示。

4) 提高過冷深度。橫河電機(jī)公司提出了該公司生產(chǎn)的YF100型渦街流量計(jì)的壓力損失和不發(fā)生氣穴現(xiàn)象的管道壓力的計(jì)算公式，即或式中，卸為壓力損失，單位MPa;p為液體的密度，單位kg/m3; 為流速，單位m/sp為zui低管道壓力（絕對(duì)壓力），單位MPa;凡為流體的飽和蒸氣壓（絕對(duì)壓力），單位MPa。如果能滿足式（4-44)的要求，那么肯定不能產(chǎn)生氣穴，但是在使用現(xiàn)場往往滿足不了這一要求,幸運(yùn)的是該公式的第二項(xiàng)提供了解決問題的另一個(gè)方法，即降低液體的飽和蒸氣壓：隊(duì)ft面的分析可知，對(duì)于T種確定的液體，其飽和蒸氣壓是其溫度的函數(shù)，溫度越趑低。液氨在進(jìn)人流量計(jì)前，經(jīng)適度冷卻，使溫度降低，從而使凡降低，這樣，盡管K量:-進(jìn)口壓力不變，也能收到不產(chǎn)生氣穴的效果。

在氨廠液氨冷卻后進(jìn)入流量計(jì)不是一件難事，只要將流量計(jì)前一定長度的管道改為夾套管，并引人少量的液氨，經(jīng)節(jié)流膨脹、氣化后的氨溫度降低，為管中的液氨提供冷量，放出?令量氣化后的氨進(jìn)回收系統(tǒng)：流程示意圖如圖4-47所示。

大口徑管路液體的流量測量

1. 大口徑管路液體流量測量的特點(diǎn)

1) 管路口徑大，要求壓損越小越好。般不允許用局部縮徑的方法提高流速。

2) 流速一般都不高新設(shè)計(jì)安裝的管路,.:一般均選擇經(jīng)濟(jì)流速。因?yàn)榱魉偬停瑒荼卦黾庸苈返耐顿Y，流速太高，會(huì)造成動(dòng)力損耗大幅度增加，導(dǎo)致運(yùn)行成本上升，都是不經(jīng)濟(jì)的g但有些老管路，由于增產(chǎn)的需要而提高了流速。

3) 由于流速較低，流體中的污垢、淤泥等極易在管道內(nèi)壁沉積。進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮儀表與流體接觸部分的清洗。

4) 測量范圍度要求大。有些水管夜間和日間、冬季和夏季流量相差懸殊，多達(dá)10~20倍；有些空調(diào)用水，到一定季節(jié)干脆就停用，因此，安裝在這些水管中的流量計(jì)，就要求范圍度特別大。

5) 防護(hù)等級(jí)要求高。大口徑管路大多埋地敷設(shè)，為的是節(jié)省空間，在北方，也是防凍的需要Q因此流量傳感器大多被安裝在儀表井內(nèi)的管段上。由于雨水、井壁滲透和管路外漏等原因常常引起井內(nèi)水位上升而淹沒流量傳感器，所以設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)估計(jì)到這種情況，選用防持續(xù)浸水影響的流量傳感器。

2. 流量計(jì)的選用和安裝

根據(jù)大口徑管路液體流量測量的特點(diǎn)，經(jīng)常采用插人式流量計(jì)。插入式儀表有點(diǎn)流速計(jì)型和徑流速計(jì)型。其中插人式渦街、渦輪、電磁流量傳感器以及皮托管等屬點(diǎn)流速計(jì)型。差壓式均速管流釐傳感器、熱式均速管流量傳感器等屬徑流速計(jì)型。

插入式流量計(jì)的原理雖多種多樣，但其結(jié)構(gòu)卻大同小異。

1).點(diǎn)流速計(jì)型傳感器由測量頭、插入桿、插入機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換器和儀表表體五部分組成

①測量頭，其結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是一臺(tái)流量傳感器，不過在這里作為局部流速測量的流速計(jì)使用o

②插人桿，支撐測量頭的一根支桿，將測量頭的信號(hào)電纜引至儀表表體外部。

③插人機(jī)構(gòu)，由連接法蘭、插人桿提升機(jī)構(gòu)及球閥組成。可在不斷流的情況下將測量'頭由管道內(nèi)提升到表體外，以便檢查維修。

④轉(zhuǎn)換器，測量頭信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換的電子部件。

⑤儀表表體，對(duì)于大口徑管道般都不帶儀表表體，而是利用工藝管道的一段作為測量管。

在大口徑管路流量計(jì)中，由于流速普遍較低，泥沙、污垢等容易在儀表表面沉積，因.此，插人式流量計(jì)常常配套球閥，實(shí)現(xiàn)在不斷流的情況下拆下儀表進(jìn)行維護(hù)和檢査，從而提%測量系統(tǒng)的可靠性。

2)差壓式均速管流量傳感器包括檢測件（均速管）、閥、插人機(jī)構(gòu)和取壓裝置等部件

從以上的分析可知，在實(shí)際選用流量計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)測量條件和要求，選用合適的流量計(jì)，并嚴(yán)格按照規(guī)程安裝調(diào)試，以便實(shí)現(xiàn)精確測量。

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