容積式流量計是一種準(zhǔn)確度較高的流量計,流量計投入使用后,尤其要注意以下幾個方面的使用和維護工作:
1、排盡氣體:通常實液掃線后,管道內(nèi)還殘留較多空氣,隨著加壓運行,空氣以較高流速流過流量計,活動測量元件在較短時間內(nèi)可能過速運轉(zhuǎn),引起損傷軸承。因此,開始時要緩慢增加流量,使空氣逐漸外溢。
2、啟動后通過最低位指針或字輪和秒表,確認(rèn)未達(dá)過度流動,較佳流量應(yīng)控制在70~80%最大流量,以保證儀表使用壽命。
3、檢查過濾器:新管線啟用最易破壞過濾網(wǎng),試運行后要及時檢查網(wǎng)是否完好。同時在過濾網(wǎng)清潔無物時可以記錄下常用流量下的壓力損失這兩個參數(shù),這樣在今后工作中,不必卸下檢查網(wǎng)堵塞情況,即可以壓力損失增加程度來判斷是否要清洗。
4、測量高粘度液體:用于高粘度液體,一般應(yīng)加熱后使之流動。當(dāng)儀表停用后,其內(nèi)部液體冷卻變稠,再啟用時必須先加熱待液體粘度降低后才讓液體流過儀表,否則會咬住活動部件使儀表損壞。
5、避免急劇流量變化:使用容積式流量計時,應(yīng)注意不能有急劇的流量變化(如使用快開閥),因流量計的慣性作用,急劇流量變化將產(chǎn)生較大附加慣性力,使轉(zhuǎn)子損壞。
6、在用蒸汽沖洗管道時,應(yīng)禁止蒸汽通過流量計。
容積式流量計又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在中是精度較高的一類。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分,根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。
容積式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
應(yīng)用概況:
容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量最大的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測量。
工業(yè)發(fā)達(dá)國家近年P(guān)D流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的13%~23%;我國約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為34萬臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
優(yōu)點:
(1)計量精度高;
(2)安裝管道條件對計量精度沒有影響;
(3)可用于高粘度液體的測量;
?。?)范圍度寬;
?。?)直讀式無需外部能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡便。
缺點:
?。?)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大;
?。?)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;
?。?)不適用于高、低溫場合;
(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
?。?)產(chǎn)生噪聲及振動。
容積式流量計在油品和高黏度介質(zhì)總量計量、城市民用燃?xì)庥嬃康确矫鎽?yīng)用較多,積累了很多經(jīng)驗資料。在工業(yè)過程測量和控制、工業(yè)部門精確測量介質(zhì)總量等方面,一些原來采用容積式流量計的地方也可選用近年來其他一些新型流量計,如渦輪流量計渦街流量計、科里奧利質(zhì)量流量計等。這就需要從性能、安裝使用到價格各方面進行綜合比較。確定選用容積式后,還要進一步確定容積式流量計類型。
容積式流量計選用時注意以下幾個方面:
(1)流量范圍、范圍度、精確度、重復(fù)性。
各制造廠通常按被測介質(zhì)種類(主要區(qū)別是黏度)、使用特點(連續(xù)使用或間歇使用)及測量精度規(guī)定流量范圍。為了保持儀表良好的性能和較長的使用壽命,連續(xù)使用時的最大流量建議選在儀表最高(上限)流量的80%為宜。若制造廠未按介質(zhì)類別和使用特點明確規(guī)定適宜的流量范圍,則可參照下述原則選定:以用于中等黏度、有潤滑性油品的儀表上限流量為100%,用于無潤滑性低黏度液體(如汽油、液化石油氣)時上限流量降為70%~80%,用于100℃左右水時則為40%~60%,高黏度液體為75%~85%;間歇使用時的最大流量可為上限流量的100%;連續(xù)使用時的最大流量、中等黏度液體為上限流量的80%,低黏度液體為50%~60%,高黏度液體亦為50%~60%。
大部分結(jié)構(gòu)型號的液體儀表基本誤差為±0.5%R;較高精確度儀表的基本誤差為±(0.1~0.2)%R,如橢圓齒輪式等;較低精確度儀表的基本誤差為±(1~1.5)%R,如彈性刮板式。氣體儀表的精確度略低些,大部分結(jié)構(gòu)型號為±(1~1.5)%R,如腰輪式、CVM式;較高者為±0.5R,如轉(zhuǎn)筒式;較低者為±(2~2.5)%R。
重復(fù)性誤差一般為基本誤差的1/5~1/2。
容積式流量計精確度較高,制造廠提供的是在實驗室參比條件下校驗所得的基本誤差。實際使用現(xiàn)場條件往往偏離參比條件,要針對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題采取措施,以保持良好的測量精確度。
流量范圍度在(5:1)~(100:1)之間,大部分(10:1)~(20:1)。同一臺儀表額定較高精確度等級時所得范圍度較低,欲得較大范圍度則要降低精確度等級,例如各類轉(zhuǎn)子式液體儀表范圍度為5:1時,基本誤差為±0.2%R;范圍度為10:1時,則降為±0.5%R.
(2)壓力損失。
容積式流量計要靠流體能量推動測量元件,因此帶來相當(dāng)高的壓力損失。容積式流量墳的壓力損失要比同樣口徑和流量的渦輪流量計大。液體用儀表在最大流量時黏度為1~5mPa.s,液體的壓力損失在20~100kPa之間;低氣壓用儀表,腰輪式為200~500Pa,膜式為130~400Pa。要正確選擇儀表勿使其達(dá)到不能接受的壓力損失,尤其在測量高蒸氣壓的液體,過度的壓降會導(dǎo)致氣蝕,某些允許短時超流到測量上限120%的儀表更應(yīng)注意這一問題。
(3)流體腐蝕性。
對于各種石油制品,采用鑄鋼鑄鐵制造;對于腐蝕性輕微的化學(xué)液體以及冷溫水,用銅合金制造;對于純水、高溫水、原油、瀝青、高溫液體、化學(xué)液體、食品或食品原料,用不銹鋼制造,容積式流量計的耐蝕性不是強項。食品生物制藥業(yè)由于衛(wèi)生要求,流量計需經(jīng)常清洗消毒滅菌,與流體接觸的零件必須用不銹鋼及其他符合衛(wèi)生要求的材料制成,結(jié)構(gòu)上要易于拆卸.橢圓齒輪式旋轉(zhuǎn)活塞式流量計等在我國已有食品專用產(chǎn)品投放市場。
(4)液體黏度對儀表性能影響。
各種氣體的黏度相接近,變化不大,對儀表性能可以說沒有影響;若液體黏度相差較多,則對儀表性能帶來一定影響。有些容積式流量計為適應(yīng)黏度高達(dá)500Mp.s的液體,生產(chǎn)具有較大間隙等設(shè)﹕計措施的專用品種。容積式流量計雖然受一些液體黏度影響,但與差壓式、浮子式、渦輪式等流量計相比,影響量要小得多。黏度對容積式流量計性能有三個方面影響,即測量誤差、壓力損失和流量范圍。
(5)壓力與溫度。
所有儀表均規(guī)定了工作溫度范圍和最大工作壓力。最大工作壓力是指常溫和沖擊壓力下承受的壓力。當(dāng)用于較高溫度時必須降低最大工作壓力等級,有些產(chǎn)品使用說明書對此未作說明。急劇關(guān)閉或急劇開啟閥門會產(chǎn)生水錘效應(yīng)等沖壓力,沖擊壓力可能超過工作壓力,沖擊壓力還可能引起虛假讀數(shù),必要時裝緩沖罐減少這類缺陷影響。溫度影響儀表受壓強度外,還因儀表測量元件受熱脹改變測量室和間隙尺寸,影響測量精確度,間隙減小甚至使運動件卡住。因此用于較高溫度時要預(yù)留特殊尺寸間隙來補償,特別是不同材料組合使用時更要注意熱膨脹系數(shù)的差異。溫度變化還會改變液體黏度而引起流量示值變化。溫度引起的測量元件尺寸變動改變測量室腔體積,例如橢圓齒輪流量計計量室和齒輪均為鑄鐵時,測量值變化0.33%/10℃;計量室為鑄鐵,齒輪為鑄鋁時則為14%/10℃。亦有采用自動溫度補償把計量室體積變化修正到一個認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度(如20℃),例如用一個輸出傳動比可作調(diào)整的裝置來修正。當(dāng)高溫流體進入冷的流量計,在未達(dá)到熱平衡前就啟動,可能因間隙大而增加測量誤差;溫度超過規(guī)定值則運動測量元件可能被卡住。因此使用前要有適合的預(yù)熱時間,并觀察是否能正常運轉(zhuǎn)。
(6)壓縮性。
通常液體的壓縮性可忽略不計,然而在高精確度測量油品時則不應(yīng)忽視。API標(biāo)準(zhǔn)1101所列油品壓縮系數(shù)在(5~20)*10-4/Mpa之間,例如重油壓力從0.5Mpa升高到6Mpa時體積壓縮0.45%。液化石油氣的壓縮性更大。氣體有很大的壓縮性,在低壓下其體積縮小與壓力增高成比率關(guān)系,大部分容積式流量計應(yīng)用于低壓狀態(tài),可直接換算,但在高壓條件下體積縮小與壓力增高不成比例,變化率減小,則應(yīng)考慮使用氣體的壓縮系數(shù)。
(7)脈動。
除了螺桿式、刮板式等少數(shù)儀表外,大部分容積式流量計如橢圓式、腰輪式、旋轉(zhuǎn)活塞式等,由于轉(zhuǎn)動不等速,液體流過儀表會形成脈動,大流量時還會產(chǎn)生較大噪聲甚至振動。
(8)應(yīng)用于測量氣體。
可應(yīng)用于測量氣體的有膜式氣體流量計。濕式氣體流量計、腰輪氣體流量計和旋葉式氣體流量計。
膜式氣體流量計可靠性高,價格低廉,可用于煤氣、天燃?xì)夂褪蜌獾热細(xì)夂牧康目偭坑嬃俊H粘<矣?span title="煤氣表" target="_blank">煤氣表就是采用該流量計。濕式氣體流量計即轉(zhuǎn)筒式氣體流量計,精確度高,范圍度寬,性能穩(wěn)定,可用于實驗室作為氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)表。腰輪氣體流量計、旋葉式氣體流量計可用于各種中小氣體流量的測量,但旋葉式氣體流量計工作比較平穩(wěn),無振動和噪聲。
(9)應(yīng)用于測量液化石油氣。
液化石油氣槽車發(fā)送、加油站加液常用容積式流量計(如螺桿式)來計量。石油氣在大氣壓條件下是氣態(tài),只有壓力大于其蒸氣壓力時為液態(tài)。因此流量計的額定工作壓力通常為2Mpa或更高。由于液化石油氣黏度低,因此流量計必須有外加潤滑劑的潤滑系統(tǒng)。此外液化石油氣用容積式流量計在任何時候即使停止運行,儀表、泵等必須充滿液體,盡量避免空管或半空,因為未充滿時液體蒸發(fā)在儀表等器件表面析出沉積,沉積垢屑將磨損儀表,縮短使用壽命。