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科氏质量流量计选型的几种心得体会

点击次数:600 发布时间:2017-06-01
 
科氏质量流量计测量精度高,测量不受介质物性影响,无上、下游直管段长度的要求。而且科氏质量流量计是智能化程度很高的仪表,其变送器除了质量流量,能输出转化成4~20mA或者脉冲信号或者总线信号的体积流量、密度、温度、粘度和浓度等流程参数;还能输出转化成继电器触点或者NAMOUR信号的空管检测信号;甚至无需批处理控制器,直接对阀门进行两段式开闭控制。所以科氏质量流量计广泛应用于化学、制药、能源、橡胶、造纸、食品等各工业部门,在配料、装车和贸易交接中相当适用。     
通过所设计的一些选用科氏质量流量计的工程,关于选型方面,笔者得出几点体会,下面作详细阐述。      
1 科氏质量流量计的分类      
科氏质量流量计有很多种类:按测量管段数可分为单管型和双管型;按测量管形状可分为弯曲形和直形,弯曲形的测量管也分Ω字形、S字形、J字形、三角形等;按测量管材质分有316L、904L、C-22合金、钛和锆等;按流量计安装方式分有螺纹、法兰、卡箍、CajonVCO、Swagelok等。根据工程实际情况和流程参数,选择合适的形状、材质、公称通径、公称压力和安装方式的质量流量计。     
2 介质流速对科氏质量流量计选型的影响      
很明显,科氏质量流量计主要用来测量介质质量流量或者输出计算得出的体积流量,工艺专业提供的选型参数也只涉及到介质质量流量或者体积流量;所以会忽略介质流速的影响。科氏质量流量计的测量管振幅微小,可视为无活动件,又无阻碍件,其测量值不受管道内流场影响;所以可测量各种非牛顿流体以及粘滞的和含微粒的浆液,而且流量量程比可以很大。但是公称通径一定的科氏质量流量计的zui大测量值实际是受限制的,介质流速是一个因素。接下来重点阐述介质流速对科氏质量流量计选型的影响,亦即根据介质流速,合适选择流量计测量管形状和公称通径。      介质流速对科氏质量流量计选型的影响,与科氏质量流量计测量原理有关。科氏质量流量计,顾名思义,就是应用科里奥利原理测量质量流量的仪表。科里奥利原理描述的是旋转系统上沿着半径方向作直线运动物体所受到的有别于离心力的力,这个力称为科里奥利力。
 由此可见,科氏质量流量计正常工作时,测量管内介质会产生科里奥利力,作用于测量管壁,垂直于流体流动方向。而滑动摩擦力的计算公式为F=μ·N,式中的μ为滑动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,跟接触面积无关;N为接触面所受到的正压力。正压力N与测量管内介质会产生科里奥利力Fc成比例关系,结合科里奥利力Fc的计算公式,可知介质流速v越大,科里奥利力Fc越大,接触面所受到的正压力N也越大,介质与测量管壁间的滑动摩擦力就越大,流量计的压损也就越大。注意测量介质流速的问题,其实也就是注意流量计产生的压损大小的问题。而且现在很多科氏质量流量计采用三角形等弯曲形状的测量管,容易形成“紊流”。所以科氏质量流量计可能会产生很大的压损,压损甚至能高到难以忍受(0.1~0.2MPa)。另外,很大的压损也容易造成“气蚀”现象,损害流量计的测量管。
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