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    便攜式超聲波流量計在煉油廠冷渣流量測量應用

    時間:2015-03-27 10:21來源:原創 作者:ahenghui 點擊:
    便攜式超聲波流量計 是一種利用流體對超聲束在流體中傳播速度的變化,以測量滿管液體體積流量的儀表,它主要由安裝在管道上的超聲換能器、轉換器以及專用電纜(僅分體型) 組成。 1.2 便攜式超聲波流量計的工作原理 目前,超聲波流量計的測量方法主要有兩種

     便攜式超聲波流量計是一種利用流體對超聲束在流體中傳播速度的變化,以測量滿管液體體積流量的儀表,它主要由安裝在管道上的超聲換能器、轉換器以及專用電纜(僅分體型) 組成。

     
        1.2 便攜式超聲波流量計的工作原理
     
        目前,超聲波流量計的測量方法主要有兩種,即時差法和多普勒法,UFM500型超聲波采用了時差法。時差法即當聲波在流體中傳播,如果是順流方向,傳播速度會加快;而如果是逆流方向,傳播速度將變慢。這樣同樣的距離,傳播時間就會有不同,而傳播時間的差異與被測流體的流動速度有關,因此,只要測量出時間的差異,就可得出流體的流速,根據流體的流量(Q)為流速與管道截面積積,就可計算出流體的流量。
     
     
        便攜式超聲波流量計和其它類型的流量計比較起來,具有其獨特的優點,主要表現在:
     
        (1)具有明顯的節能效果。屬非接觸式測量,測量管為直通管,無內部凸出物,對管道內的流場無干擾,不會造成任何外加的壓力損失。
     
        (2)使用壽命長。由于是管外測量,且無可動部件,對管道的震動影響也不敏感,因此使用壽命長。
     
        (3)基于其獨特的測量原理,儀表的價格與測量口徑無關?趶皆酱,采用超聲波流量計所節省的費用越多。
     
        (4)測量精確度與介質特性無關,如電導率、密度、黏度、溫度等。
     
        (5)具有較低的前、后直管段要求,具有較大的量程比。
     
        (6)超聲波流量計的儀表系數是實測管道及聲道的參數而得出的,一般不需要做實流校準,這在用于大管徑測量時尤為方便。
     
        (7)能在工作條件下(不停流)更換換能器,維護方便。
     
        (8)互換性好。由于測量原理決定了與測量口徑無關,使得用戶的備品備件減少,一定程度上節省了費用。
     
        (9)智能轉換器具有:微處理器控制;數字信號處理和順序控制;電流及脈沖輸出作為連續流量和累積流量測量,亦可作為測量超聲波的傳播時間(用以識別被測介質成分);正/反向流量測量;小信號切除;可選狀態輸出(脈沖信號輸出/模擬信號輸出);所有工作數據和參數的設置無需手操終端可就地設置;液晶顯示器;多種物理單位可供選用等先進功能。
     
        3 超聲波流量計應用中的注意事項
     
        3.1 超聲波流量計直管段
     
        為保證流場的均勻性,避免產生渦流,提高測量的重復性和可靠性,應保證測量點的前后直管段,流量計最好安裝在阻流元件的上游。如若安裝在下游應保證:上游側泵出口為15DN,其余均為10DN,下游側為5DN。但在直管段不能滿足上述要求時,其測量的重復性、可靠性不受影響,測量精度略有下降。
     
        3.2 換能器安裝位置的選擇
     
        換能器所在的測量管段應保證流體處于層流和紊流狀態,因為當Re(雷諾數)>4000(紊流)、Re(雷諾數)<1000(層流)對測量精度沒有影響,當1000<Re(雷諾數)<4000時,Re每變化100,最大的附加誤差為測量值的±0.1%。
     
        3.3 管道要求
     
        流量計安裝前,應將傳感器安裝處的管壁表面清理干凈,安裝管段的管道內壁也應清理干凈,以減少超聲波信號的衰減。
     
        3.4 定期維護
     
        超聲波流量計的維護量是比較小的。對于UFM500系列超聲波流量計,平時巡檢時只要檢查儀表供電是否正常、轉換器內電子板防雨、防潮、檢查換能器處的環境溫度;裝置停車檢修期,清洗換能器上的污垢。
     
        4 應用實例
     
        4.1 揚子煉油廠常減壓裝置冷渣流量測量
     
        一套常減壓裝置冷渣測量,原設計采用的是孔板與變送器配套測量,由于裝置是間斷送料(根據物料平衡要求,裝置有時出熱渣,有時出冷渣),測量介質粘度高,存在孔板取壓管容易堵塞現象,造成儀表測量故障率較高,同時儀表的維護量增大(尤其在寒冷季節),影響了裝置物料的計量,不利于安全生產。該測量系統改為UFM500超聲波流量計測量后,不僅滿足了裝置間物料計量要求(達0.5%),解決了孔板取壓管易堵的問題,且使儀表維護量大大降低,該流量計自投用以來運行穩定可靠,完全能滿足計量的要求,收到較好的效果。
     
        4.2 揚子煉油廠催化裝置蠟油流量測量
     
        催化裝置蠟油測量系統,原設計采用腰輪流量計,使用一段時間后,由于儀表存在機械磨損,造成計量精度降低,儀表故障率提高,使得儀表的備件費、維修費逐年提高。為此,在檢修中將測量儀表更換為UFM500超聲波流量計,解決了腰輪流量計測量中的弊端,保證了測量系統長周期穩定運行。
     
     

     

    (責任編輯:ahenghui01)
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