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压缩空气流量计怎么选

目前,测量压缩空气流量计种类有很多,如差压式流量计、涡街流量计、金属转子流量计、均速管流量计等,它们的工作原理不一样,各有特点,压缩空气具有振动大、含水汽、含脉动流等特点,并非所有测量方法或测量仪表都适合,因此需要根据压缩空气本身的特性、测量要求和使用条件不同,选择合适的测量方法和流量计。
 
压缩空气流量计正确的选型、安装方式、安装位置等都直接影响的仪表测量的结果,由于客户要求的检测结果和实际工况各有不同,选择合理的测量方法及适合的流量计是重中之重。
 
1、测量压缩空气,流量计一般会安装在压缩机房和鼓风机房里,而压缩机和鼓风机所产生的振动会通过空气管道或风管传到很远的地方。振动导致涡街流量传感器产生同振动频率相对应的干扰信号,引起流量示值大幅度偏高。
 
2、压缩空气取自大气,而大气中总含有一定数量的水蒸气。用来测量压缩空气流量的较大口径孔板流量计,孔板前常有积水,要影响测量精度。引压管中常有一段水,导致差压变送器测到的差压同节流装置所产生的差压不一致。这些都是空气带水引起误差的常见原因。
 
3、流体脉动会引起差压式流量计、涡街流量计等多种流量计示值偏高,引起转子流量计中转子上下跳动。为了消除脉动的影响,一般会在压缩机的出口设置一只缓冲罐滤除脉动,而将流量计装在缓冲罐的后面;或是将流量计安装在远离脉动源的地方。
 
压缩空气计量特点
压缩空气作为动力能源大多由电能或热能经压缩机转化而来,这就需要对由大量能源转化而来的工质进行管理,以达到节约能源和提高设备管理水平的效果。因此,压缩空气流量成为表述空气压缩机性能的重要参数,是工业过程中测量的重要参数,也是企、事业单位成本核算的一项重要的经济指标。
 
但是由于压缩空气有振动大、气体带水、含脉动流等特别,所以在流量测量的时候对流量计的选择尤为慎重。并非所有测量方法或测量仪表都适合压缩空气流量的计量,应根据压缩空气本身的特性、测量要求和使用条件不同,选择合适的测量方法和流量计。
 
压缩空气计量选型
目前用于压缩空气计量设备分为三种类型:
第一种,分体温压补偿型涡街流量计,该类型需要同时安装:脉冲涡街流量计 、 压力变送器 、 温度传感器pt100 、流量积算仪几种设备,结构复杂、安装繁琐,费用较高。
第二种,一体式温压补偿型涡街流量计,该种流量计结构简单、安装简便、精确度高的特点。
第三种,热式气体质量流量计,但是该设备在使用中有一定的局限性,计量的空气不能含有水分,必须要装水气分离设备;
 
一、涡街流量计
1、优点
(1) 涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。
(2) 涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。
(3) 涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
(4) 它造成的压力损失小。
(5) 准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。
2、缺点 
(1) 涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
(2) 造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。
(3) 抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。
(4) 对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成极大影响。
(5) 直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
(6) 耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。
 
二、热式质量流量计(恒温差) 
热式流量计传感器包含两个传感元件,一个速度传感器和一个温度传感器。它们自动地补偿和校正气体温度变化。仪表的电加热部分将速度传感器加热到高于工况温度的某一个定值,使速度传感器和测量工况温度的传感器之间形成恒定温差。当保持温差不变时,电加热消耗的能量,也可以说热消散值,与流过气体的质量流量成正比。
1、优点 
(1) 球阀安装,安装拆卸方便。并可以带压安装。
(2) 基于金氏定律,直接测量质量流量。测量值不受压力和温度影响。
(3) 响应迅速。
(4) 量程范围大,管道式安装最小可以测量8.8mm管道的流量,最大可以测到30’’
(5) 插入式类型的流量计,一支流量计可以用于测量多种管径。
 
2、缺点
(1) 精度不及其他类型流量计,一般为3%。
(2) 适用范围窄,只能用于测量干燥的非爆炸性的气体,如压缩空气、氮气、氩气及其他中性气体。 
 
三、差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换器和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。 
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。 
 
1、 优点
(1) 应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
(2) 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;
(3) 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
 
2、缺点
(1) 测量精度普遍偏低;
(2) 范围度窄,一般仅3:1~4:1;
(3) 现场安装条件要求高;
(4) 压损大(指孔板、喷嘴等)。