孔板流量计和涡街流量计对比
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涡街流量计与孔板流量计(1)涡街流量计的优点与节流式差压流量计相比,涡街流量计有如下优点。
①结构简单、牢固、安装维护方便。
无需导压管和三阀组等,减少泄露、堵塞和冻结等。
②精确度较高,一般为±(1~1.5)%R。
③测量范围宽,合理确定口径,范围度可达20:1。
④压损小,约为节流式差压流量计的1/4~1/2。
⑤输出与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移。
⑥在一定雷诺数范围内,输出频率不受流体物性(密度、粘度)和组成的影响,即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状、尺寸有关。
(2)涡街流量计的局限性①对管道机械振动较敏感,不宜用于强振动场所。
②口径越大,分辨率越低,一般满管时流量计用于DN400以下。
③流体温度太高时,传感器还有困难,一般流体温度≤420℃。
④当流体有压力脉动或流量脉动时,示值大幅度偏高,影响较大,因此不适用于脉动流。
(3)节流式差压流量计优点①节流式差压流量计中的标准孔板结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,价格低廉。
无需实流校准就可使用,这在流量计中是少有的。
②适用范围广泛。
既适用于全部单相流体,也可测量部分混相流,如气固、汽液、固液等。
③高温高压大口径和小流量均适用。
④对振动不敏感,抗干扰能力特别优越。
(4)节流式差压流量计局限性①测量精确度在流量计中属中等水平。
由于众多因素的影响错综复杂,精确度难以提高。
②范围度窄,由于仪表信号(差压)与流量为平方关系,一般范围度仅3:1~4:1。
③现场安装条件要求较高,如需较长的直管段(指孔板、喷嘴),一般难以满足。
④节流装置与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节,易产生泄露、堵塞及冻结、信号失真等故障。
最近几年发展起来的一体型节流式差压流量计,虽然仍有引压管线,但长度不足1m,因而减小了这方面的缺陷。
⑤压损大(指孔板、喷嘴)。
电磁、孔板、涡轮、涡街、超声波流量计性能对比目前,我国应用于流体测量领域的流量计种类有很多,依据流量计测量原理的不同,可以将其分为:转子流量计、电磁流量计、涡轮流量计、差压流量计、质量流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
其中占市场主要份额的有电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计等。
孔板流量计属于小量程比差压式流量计,可用作气、液流体的流量测量,被广泛的应用于水利、液化、石油、化工、天然气、供暖、供水等生产生活领域,具有价格低廉,架构简单、应用范围广的优点。
流体流动时,流速的变化是整体且连续的。
根据已知被测流体的性质,可以推导出流体速度与压差之间的联系,进而演算出流量的数值。
孔板流量计的实现的略显复杂,且内部包含一定的机械结构,存在测试重复性一般、适应性低、量程小等缺陷,无法满足实际应用中对测量精度的要求。
当流体在不同表面特征的物体上流过时,会产生漩涡流且具备特定的频率,这些漩涡流的频率与流体流速间存在着对应关系。
根据这个现象,在流体中固定一个非流线型漩涡产生体,然后根据测量所得的漩涡的生成频率与流体流速的对应关系,就可以推导出出被测流体的流量,这就是涡街流量计测量原理。
涡街流量计具有重复性好、测量范围广、压损小、产品构造简单等优点。
但是为了保证测量的漩涡频率稳定,流量测量点的上下游都需要有足够长的直管段,对安装条件要求比较高。
涡轮流量计本质上是一种磁生电装置,测量流量时需要将涡轮放置在被测流体中,在流体的冲击下,涡轮会发生转动进而做切割磁感线运动并产生相当的电量。
因为产生电量与涡轮转动速度成正比,根据相关计算公式就可以求出流体的流速并转化成流量的测量。
涡轮流量计具有测量精度高、结果重复性好、构造简单等优点。
但其现场安装时需要进行损管操作,维护难度高,流体流速需保持平稳,而且流体中的杂质也会对其测量精度产生影响,环境适用性低。
电磁流量计的测量原理是法拉第电磁感应定律,通过测量导电流体中的电动势变化间接测出所测流体的流量。
天然气场站常用流量计-全球百科当前,天然气长输管道和场站的贸易计量主要采用超声波流量计、普通孔板流量计、涡轮流量计。
1、超声波流量计传播时间差法是国内外超声波流量计的主要检测方法。
该方法是用一对传感器相向收发超声波,当一个传感器发射声波脉冲时,另外一个传感器以一定的角度接收声波脉冲信号,这对传感器交替收发脉冲,通过检测并计算该脉冲在介质中顺流和逆流的传播时间差来测量管道介质的流速,从而计算出介质的流量。
目前国内外的超声波流量计多采用4、6或8声道传感器,即2对、3对或4对传感器进行工作,以提高测量的准确性。
超声波流量计虽然具有测量管径大、测量范围宽,支持双向计量等特性。
但因其工作中收发声波的原理,使其容易受到周边噪声和其它环境的干扰,影响计量的精度。
2、涡轮流量计涡轮流量计是一种流量计量器具,具有温度和压力补偿功能,属于速度式流量计。
其工作原理为:具有一定压力的天然气沿流动方向驱动涡轮流量计内的叶片旋转,通过电涡流传感器检测叶片的旋转速度,旋转速度与体积流量成正比,即可计算出通过流量计的天然气体积流量。
涡轮流量计具有稳定性高、量程范围宽、对流量变化反应迅速、抗干扰能力强、信号便于传输等特点,广泛应用于石油、化工、电力、城市燃气管网等领域的贸易结算,特别是在欧美等国家应用也极为普遍。
涡轮流量计具有较高的精度和量程比,有着较好的重复性。
但由于其自身的旋转机构长时间运转,会出现连杆断裂、或旋转异常等现象。
3、涡街流量计“卡门涡街”原理是涡街流量计的核心理论。
测量前在管道中垂直插入一段非流线型阻流体(旋涡发生体),当介质流动,管道内雷诺数达到一定值时,在发生体下游两侧会交替分离出规则排列的旋涡。
当发生体两侧产生旋涡时,流体对旋涡发生体会产生一个周期性的交变横向作用力,压电传感器将作用力的变化转换为可以测量的频率信号,通过信号放大和整形,得出流速和流量,并进行累积计算。
4、孔板流量计孔板流量计是基于差压测量的方法,以流动连续性定律和能量守衡定律为基准的,以AGA3或GB/T21446为计算依据。
几款流量计的简单对比随着我国能源形势的紧张,天然气作为清洁能源,在能源结构的比例逐年增加。
西气东输工程建设的进行,使天然气的覆盖面也越来越广泛,作为天然气流量计量、核算、控制的重要工具,天然气流量计也越来越受到重视。
目前,我国用于天然气流量测量的流量计产品大致有:气体涡轮流量计、涡街流量计、罗茨流量计和孔板流量计等。
下面就这些流量计的使用做个简单的比较。
一、气体涡轮流量计气体涡轮流量计是目前使用较为频繁的天然气计,它的优势在于结构简单,安装方便;外形尺寸相对较小;度高;重复性好;范围度宽可达到15∶1~25∶1,在高压输气的情况下,范围度还可进一步增大;输出为脉冲频率信号。
其不足之处是涡轮高速转动,轴承与轴之间机械摩擦,寿命不是很长,因此在使用时应注意定期补给润滑油。
此外,高速流动的气体中如果含有较大的固体颗粒,很容易将涡轮叶片打坏,因此,在涡轮流量计前的管道上应加装过滤器。
二、涡街流量计涡街流量计一般在工矿企业的天然气内部考核和能源消耗的计量应用较多,其具有整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小,无可动部件,安装维护简单,现场液晶显示,脉冲、4~20mA输出或485串行通讯接口,可与工业自动化系统连接等诸多优点。
很多用户都知道涡街流量计的缺点就是怕振动,怕电磁干扰,这点应该特别注意。
三、罗茨流量计罗茨流量计又称气体腰轮流量计,不仅可用来计量干气,也可以来计量湿气。
罗茨流量计对于所测量的介质没有严格要求,对流动脉动不敏感使其具有很大的优越性。
但罗茨流量计有一个很大的缺点,就是腰轮高速转动时噪声较大。
四、孔板流量计孔板流量计是目前使用量的用于测量天然气流量的流量仪表。
几十年来人们已经总结了几十项针对天然气计量的专项研究和实践应用。
为了消除其重复性不高、范围度窄、压损大等缺点,和顺达采用了微电子技术、计算机技术、定值节流件和标准喷嘴等技术装置,使其技术水平有了进一步提高。
没有一款流量计是完美的,就像没有人是完美的一样。
14种流量计的工作原理流量计是一种用于测量流体或气体的流量的设备。
它在工业、石油和化学处理等领域中广泛应用。
根据工作原理的不同,流量计可以分为多种类型。
以下是14种流量计的工作原理的详细介绍。
1.孔板流量计:孔板流量计通过在管道中添加孔板来产生压差,利用该压差和孔板几何形状之间的关系来计算流体流量。
这种方法适用于各种清洁的气体和液体介质。
2.进口锥流量计:进口锥流量计通过将流体导流到圆锥形的进口装置中,使流体在锥中加速,然后测量压差来计算流量。
3.叶轮流量计:叶轮流量计利用流体流过叶轮时产生的转速与流量之间的关系来测量流量。
叶轮的转速可以通过磁耦合转子、光电转子等方式进行检测。
4.涡街流量计:涡街流量计是利用流体通过装置时产生涡街振荡,振荡频率与流体速度成正比的原理来测量流量。
5.质量流量计:质量流量计通过测量单位时间内流过流体的质量来测量流量。
通常使用质量传感器和温度传感器来实现。
6.磁流量计:磁流量计使用法拉第电磁感应原理,通过测量流体中的电导率和磁场强度来测量流量。
7.超声波流量计:超声波流量计是利用超声波的传播速度与流体速度成正比的原理来测量流量。
8.热式流量计:热式流量计通过测量流体通过传感器时改变的传热量来测量流量。
9.筒型涡旋流量计:筒型涡旋流量计通过测量在流体通过筒型装置时产生的涡旋频率和振幅来测量流量。
10.旋翼流量计:旋翼流量计利用流体通过旋转装置时旋翼的转速与流体速度之间的关系来测量流量。
11.射流流量计:射流流量计将流体射入另一个容器中,根据射流时产生的压力差和出射速度来测量流量。
12.涡轮流量计:涡轮流量计通过测量流体流过装置时旋转的涡轮速度来计算流量。
13.压电式流量计:压电式流量计根据流体通过装置时对压电晶体的压力产生的电信号来测量流量。
14.回流损失式流量计:回流损失式流量计通过测量流体通过管道时引起的压力损失来计算流量。
这些是常见的流量计的工作原理,不同的流量计根据应用场景和流体特性的不同,适用于不同的测量需求。
常用流量计的优点缺点比较.1 什么是孔板流量计?充满管道的流体,当它流经管道内的节流件孔板时,流速将在孔板处形成局部收缩,因而流速增加,静压降低,于是在孔板前后便产生了差压。
流量愈大,则差压愈大,这样可以根据差压来衡量流量的大小。
这种测量方法是以流体连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。
差压的大小不仅与流量还与节流装置形式、流体的密度、粘度等许多因素有关。
2 孔板流量计的优点.标准节流件是全世界通用的,并得到了国际标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量计中亦是唯一的。
结构易于复制,简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆有产品。
检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便与专业化规模生产.3 孔板流量计的缺点.测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难于提高。
范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1 ~4∶1有较长的直管段长度要求,一般难于满足。
尤其对较大管径,问题更加突出;压力损失大,详见附表;孔板以内孔锐角线来保证精度,因此对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次。
采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、漏问题,大大增加了维护工作量。
3.1 孔板流量计压损通常为维持一台孔板流量计正常运行,水泵需要附加动力克服孔板的压力损失。
该附加耗电量可直接由压力损失和流量计算确定。
一年约需多耗电数万度,折合人民币数万元。
下表中列出了孔板在正常压力损失情况下的能耗计算结果。
其中运行天数按三百五十天计算,电价按0.35元/度计算。
由表中计算电耗数据可见,孔板的附加运行费用是极高的,而采用弯管流量计该运行费用为零!1 什么是涡街流量计?在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。
测量蒸汽用孔板流量计还是涡街流量计好孔板流量计如何操作目前蒸汽测量越来越被社会所需求。
用于测量蒸汽的流量计种类很多,理论来说,差压类流量计(孔板、锥型流量计等)、涡街流量计都可以,但是介质蒸汽一般为过热蒸汽目前蒸汽测量越来越被社会所需求。
用于测量蒸汽的流量计种类很多,理论来说,差压类流量计(孔板、锥型流量计等)、涡街流量计都可以,但是介质蒸汽一般为过热蒸汽,温度比较高,涡街流量计最高测量温度一般不超过350度,差压类流量计由于传感器都是纯机械机构,因此耐温跟涡街流量计比会更高,这是差压类的流量计的优势。
但是差压类流量计安装时由于导压管、冷凝罐等附件比较多,使用时还必需定时维护,检查有无漏压点,冬季还需要做防冻措施等,因此维护上的人力物力投入比涡街流量计要多,涡街流量计安装完以后,假如没有特别问题一般不需要维护。
涡街流量计适用测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体、水和液体的质量流量和体积流量。
我们就孔板和涡街做一个对比说明:共同特点:测的都为蒸汽的体积流量,都可以带温压补偿,从而计算出质量流量值。
也可以测量液体的流量。
精度一般为 1.0%—1.5%。
孔板流量计的优点:测量范围可选,比如10—30m?/h,或者30—90m?/h,都可以选择。
抗震动性强。
可以测量高温高压蒸汽。
温度500°,压力40MPa。
缺点:安装相对多而杂:需要安装三阀组、差压变送器、冷凝管、流量积算仪,温压补偿的需要安装温度、压力变送器;量程比窄:配国产差压变送器一般为1:3,好的进口变送器为1:6;测量有压损。
涡街流量计的优点:量程比宽,智能涡街流量计的量程比一般为1:9、1:10.测量几乎无压损。
安装简便:安装方式为法兰对夹或者法兰连接式。
缺点:量程范围与口径对应比较固定,但是可以接受缩进来测量一些流量偏小的介质。
抗震性差。
测量高温高压蒸汽不占优势,一般测量温度上限350°,压力4MPa。
由此可见流量计的选型很是紧要。