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[流量] 大型化纤企业流量仪表的选型与应用

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csxfjsw123 发表于 2007-5-23 14:35:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
大型化纤企业流量仪表的选型与应用

作者:孔祥杰  
单位:仪征化纤股份有限公司给排水厂机动科

【摘要】 介绍了仪征化纤股份有限公司给排水厂的几种流量计的实例和使用状况,并简要地介绍了这几种流量计的性能特点和发展趋势,以及在使用中的心得体会和经验教训。根据平时的检修和维护实际情况,简单地对这些流量计作了应用评价了,指出了实际应用中应该注意的一些方面和选型中应把握的原则。以期得到同行的批评和指正,更好地在工程实践中使用好、维护好流量计,为企业为装置的正常生产和运行提供保障。
【关键词】  电磁流量计;差压流量计;涡街流量计;超声波流量计;明渠流量计

1  引言
仪征化纤给排水厂是国家特大型企业中石化仪征化纤股份有限公司的公用工程厂,承担着整个厂区和生活区的生产、生活水的制造和输送及生产、生活污水的处理与排放,作为控制和水量结算的单元,流量计有着广泛的应用。从建厂初始到现在,陆续使用了各种形式的流量计,其中有使用效果较好的,也有一般的,更有很差的。现在总结一下应用体会,以期今后更好地使用好流量计。

2  流量仪表的现场应用
下面就分种类介绍一下所使用的各型流量计。
2.1  电磁流量计
建厂初期,使用了上海光华仪表厂的LD型系列的电磁流量计,由于是八十年代初,它的转换器部分还是用了由电子分立器件组成的单元电路板,再加上变送器是采用正弦波励磁方式,因此存在着易飘移、易干扰、维修量大,后期,由于厂家不再生产此型号的产品,备件无法购置,逐步逐步地将此型流量计报废了。
八十年代中期,二期工程选用了开封仪表厂引进英国KENT公司专利技术的Veriflux型电磁流量计,它采用双脉冲励磁方式,抗干扰能力强,性能稳定,使用至今一直令人满意,故障较少发生,备件备品供应很好。以至后来的污水三期工程所用电磁流量计也全部选用该型流量计。
近年来一些新型的电磁流量计也得到了应用,如上海横河电机公司生产的ADMAG型AE系列、科隆公司的IFM系列,丹麦丹福思公司的MAG系列电磁流量计,由于它们具有性能稳定、精度高的特点,大量地应用在控制和关口上。特别是使用在污泥脱水加药控制及排泥系统上的横河电机公司生产的AE型电磁流量计,它的变送器中采用了双频励磁,在电磁流量计导管内形成一个具有高频和低频两重成分的双频电磁场,高频成分励磁抗介质噪音,低频成分励磁具有极佳的零点稳定性。每一个频率周期均对两种成分的信号进行检测,将检测到的信号进行数字化合成运算,即得到流量信号。这种设计原理保证了该型流量计的稳定使用和精确度。它的转换器是带CPU芯片的智能型转换器,用户可以根据自己的需要,在线修改参数,自由组态,并能自动地检测故障,判断仪表好坏,特别是能检测励磁线圈和电极的情况,这种类型的流量计使用方便,基本达到了免维护、免检定的程度。
应该说,智能型流量计是流量计使用的方向,特别是大管道,大流量的使用场合,流量计检定极不方便的情况下,智能型电磁流量计能显示出极大的优越性。
2.2  差压式流量计
这种类型的流量计通常是节流元件配合差压变送器使用的。在给排水厂有两种形式的流量计:即孔板配差压变送器和喷嘴挡板配差压变送器,应用在蒸汽计量和沼气计量上。这类流量计使用可以说,给仪表维护人员带来了很大的工作量,仪化公司的蒸汽使用有很大的特点,冬季由于供暖,流量大,别的季节量小,也就是说,流量计的量程比要大,配套的孔板相应地也必须随量程而变,冬季用大口径的孔板,停止供暖后,必须换小口径的孔板,相应地要改变差压变送器的量程,否则会造成很大的计量误差。这类表,由于中间环节太多,如:孔板环室、导压管、截止阀、三阀组、冷凝罐等,因此,安装不好,易泄漏,加上,制孔板时的出厂参数易在管理中出现问题,人为地造成测量误差。对这些介质密度受温度、压力变化较大的流体,要想测量准确,除了注意上面的环节,还必注意加上温压补偿。尽管,现在市场上为了解决孔板內漏而生产出一种一体化孔板流量计,但是,还是存在中间环节多,尤其在关口表上,为防止给生产和贸易结算上带来麻烦和损失,不宜使用此类流量计。
2.3  涡街流量计
有两种形式的涡街流量计:小口径的满贯式和大口径的插入式,主要用在压缩空气和鼓风风量控制上,分别是上海自仪九厂YF型和宁夏银河仪表厂3620型。,该仪表须勤维护,有一次,厂外污水提升泵站有一台用于压缩空气贸易结算的流量计流量较平常量大,还经常超量程,工艺上也没有大的调整,工艺分析是不正常状况,检查仪表,先校验转换器,零点、满点正常,中间点也正常,检查涡街发生体的引线正常,附近也没有什么明显的干扰源,好象没有问题,但是流量不应该这么大,一时不知怎么解决?后来将变送器从管线上拆下来,仔细观察,才找到问题所在:原来是在涡街发生体根部有一小块橡胶状的东西,紧紧地粘在上面,相当于在正常的流量压力下附加上了一个额外的压力,所以流量也就比正常的量大了。用酒精仔细将橡胶状的东西清除掉后,仪表才恢复了正常。
上自九厂的YF型由于是引进日本横河电机公司的产品,产品质量相对较好,抗干扰能力强,近年来,该型仪表智能化程度加大,仪表应用比较方便。相对来讲,宁夏银河仪表厂作为一个生产涡街流量计的老企业,产品更新换代的速度较慢,产品质量还行,但抗干扰能力差。
2.4  超声波流量计
超声波流量计是近十来年发展起的一种新型流量计,应用较为灵活、特别是外夹式的比较方便,量程比宽,安装使用不须切断管道,不影响生产正常进行,适合于大口径的应用场合,使用原理有时差式,也有多普勒式。主要看测量介质的状况。
时差式的超声波流量计的应用,有引进国外的,也有国产的。在关口表计上用了美国康创公司的990型超声波流量计,只要安装的管段情况正常,该流量计安装使用特别方便,精确度也较高,性能也比较稳定。近年来,由于使用时间较长,仪表的一些部件陆续出现故障,美国厂家也停止生产该型流量计,给维新备件供应带来了一些麻烦,好在公司附近南京有该仪表的国内代理商,因此目前还能维持。下一步打算更新成康创公司的改进产品1010型。
另外从九三年起还使用了国产的超声波流量计,性能不稳定,效果不算理想,首先,安装就不如国外的,有的流量表还必需借助辅助仪器才能安装使用,如:早先南京船舶研究所生产的DCHL-3型,十分不便。其次,精度也较差。在这方面,南京信卓科技公司生产的XZ-1008型超声波流量计,就有了较大的改进,它的精度为1级,比一般超声波流量计精度高,人机界面中文化,便于仪表人员操控,安装较快捷方便。尽管这样,国产的超声波流量计还有很大的改进余地,用钢丝绳作为换能器的夹具对长时间使用是不合适的,因为大口径管段基本上都在地下井中,环境比较潮湿,对设备腐蚀性大。仪表性能也必须提高。
外夹式的超声波流量计,它对测量管段的要求比较高:表面须平整光滑,内衬完好,不能有夹层。有一次,仪表维护人员在检修一台生产污水超声波流量表时,反复改变安装位置,就是找不到测量点,但是,仪表在别的位置上能正常使用,怀疑管道被酸性的生产污水长期腐蚀造成内壁空夹,超声波被空夹的积聚气体衰减,而不能别下游换能器接收。将安装位置的管段更换了一节,换下来的管子发现内衬多处起壳,腐蚀严重。再在新管段上安装仪表,一下就好了。
近年来,生产厂家为了克服管段对仪表测量的影响,生产出了插入式的超声波流量计,就是将换能器探头直接伸入到管子内,这就需在管子上带压打孔,并且探头安装后密封性要好,否则要影响管道状况。因为怕影响生产的正常进行,我们一直没敢尝试使用插入式超声波流量计。
2.5  明渠流量计
在给排厂不满管和开口渠的地方进行计量采用了明渠流量计,它是从丹麦丹佛斯公司引进的EM型,是一固定尺寸的巴烯尔槽加一个超声波液位计和电子转换部件组成,通过液面的高低变化来间接反映流量的大小变化,只要将超声波液位计校验准确,就能保证流量计系统的使用。由于超声波液位计性能较好,所以该型仪表使用多年,一直较稳定。
当然,现在对于不满管的流量测量,可以使用新型电磁流量计,也可以选用测液位和测速度结合起来的超声波流量计。

3  应用评价
3.1  这几种流量计的应用情况比较
从仪化水厂这些年的流量计实际使用情况和维护情况来看,特别从维护量来比较,电磁流量计占总流量计维护量,以前占60%,现下降到10%不到;差压流量计现占大头,约50%;涡街流量计占30%;超声波流量计约占10%(主要是国产表);明渠流量计几乎没有什么维护量。
从实践中,在安装、使用操作、智能化程度、维护、校验几方面来比较,总结如下:
种类    安装    操作使用    智能化程度    维护量    校验
电磁流量计    困难    一般    逐步提高    逐步减少    逐渐方便
差压流量计    困难    不便    差    大    麻烦
涡街流量计    一般    一般    逐步提高    中等    不便
超声波流量计(进口)    简单    方便    高    小    方便
超声波流量计(国产)    一般    一般    逐步提高    大    一般
明渠流量计    一般    方便    一般    小    方便
3.2  工程选用上应注意的问题
(1)设计选型时要准确了解所测介质和管道材质。
(2)精度要求应看应用场合,避免精度浪费。
(3)安装必须保证流场的均匀分布,避免产生涡流和乱流,也就是通常所说上下游直管段要保证。
(4)应考虑气体干扰(非气体介质)
(5)应考虑流体脏污结垢对测量的影响。

4  结束语
可以说,仪化给排厂对于流量计使用有一定的经验和教训,现在也还在总结摸索,而事实上流量计的应用和准确测量应该说到目前为止还是一个难题,要结合实际,合理使用,总的原则是:工业生产场所必然会选用现场使用便捷,操作简单,智能化程度高,性能稳定,维护量小,备件供应及时的仪表。这就要求生产流量计的厂家努力研发出符合这种要求的好的产品,为企业为装置的正常生产和运行提供切实的保证。

参考文献
[1] 王长勋.超声波流量计的应用以及工程设计应注意的问题.仪化设备管理论文集.2003
[2] 陈伟东.一种新型流量计的技术特点和应用.自动化仪表.2004.2
[3] 魏远志.温压补偿流量计在能源计量中的应用及前景.工控网
[4] 张强.大口径管道流量计的应用.工控网
[5] 刘志勇.电磁流量计在分流支管中的应用.自动化仪表.2000.9
[6] AE200系列电磁流量计使用手册.上海横河电机有限公司
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