壓縮空氣流量計(jì)的安裝方式及安裝注意事項(xiàng)
點(diǎn)擊次數(shù):3408 發(fā)布時(shí)間:2020-08-11 05:50:34
在工程實(shí)際應(yīng)用中,壓縮空氣流量計(jì)通常有如下圖所示的幾種安裝方式,其中(a)、(b)、(c)三種方式都屬于水平安裝;(d)則為壓縮空氣流量計(jì)的垂直安裝。對(duì)不同的流體應(yīng)采用不同的安裝方式。普通液體、氣體、含水量液體的氣體、低溫氣體和液體、含微量固體顆粒的液體和氣體等可采用(a)、(c)、(d)方式安裝;高溫液體、高溫氣體、蒸汽可采用(b)、(c)、(d)方式安裝;濕飽和蒸汽可采用(a)、(c)、(d)方式安裝;液-氣(含微量氣體)、液-固(含微量固體)和液-液兩相流中,如果氣、固相不超出可測(cè)量范圍,建議*先采用(d)方式安裝。
1、實(shí)驗(yàn)裝置與過程
實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如下圖所示,水穩(wěn)壓罐為管路提供恒定的水壓,使實(shí)驗(yàn)時(shí)流量穩(wěn)定,水流量的大小由調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié),流量范圍為2~20 m3/h。電磁流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)流量表給出進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段的水的標(biāo)準(zhǔn)流量值,精度為0.5%。壓縮空氣流量計(jì)分別按照水平和垂直兩種方式安裝在實(shí)驗(yàn)管路中,它們都具有足夠長(zhǎng)的前、后直管段長(zhǎng)度,并且其它安裝條件都嚴(yán)格按照規(guī)定的要求。壓縮空氣流量計(jì)的信號(hào)通過示波器采集,采樣頻率選用1000 Hz,每組數(shù)據(jù)包含2500點(diǎn)。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
分別對(duì)在水平和垂直兩種安裝方式時(shí)測(cè)得的渦街信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT),可以得到渦街頻率值,下圖給出了渦街頻率與流量之間的關(guān)系。從圖中可以看出,兩者之間的差別很小。再分別對(duì)測(cè)得的渦街率與流量做零截距*小二乘擬合,得到水平、垂直安裝的壓縮空氣流量計(jì)儀表系數(shù)分別為2.5202 Hz/(m3/h)和2.5198 Hz/(m3/h),相對(duì)誤差小于0.02%??梢?,安裝方式對(duì)壓縮空氣流量計(jì)的測(cè)量影響很小,可以忽略。
為了進(jìn)一步研究壓縮空氣流量計(jì)安裝方式的影響,本文還比較了在水平和垂直兩種方式下的渦街信號(hào)的幅度。下圖給出了渦街信號(hào)幅度與流量之間的關(guān)系,可以看出信號(hào)幅度都與流量成近似二次方關(guān)系,在相同流量下,信號(hào)幅度基本上相等,這說明壓縮空氣流量計(jì)安裝方式對(duì)其信號(hào)幅度影響很小,也即旋渦的能量(正比于幅度的平方)幾乎不受影響。但是,仔細(xì)比較可以發(fā)現(xiàn),壓縮空氣流量計(jì)水平安裝時(shí)的信號(hào)幅度略大于垂直安裝的情況,這里可定性地理解為,當(dāng)壓縮空氣流量計(jì)垂直安裝時(shí)部分旋渦能量因?yàn)榭朔亓Χ纳?,使得壓縮空氣流量計(jì)傳感器感測(cè)到的渦街能量變少,從而造成兩端的變形(直徑增大)大于管屏中間的變形;在寬度方向上,中間鋼管的變形(直徑減小)大于兩側(cè)鋼管的變形。這主要是由于在不同的焊接區(qū)域,焊縫的變形約束條件和散熱情況不同所致。在管屏焊接的起始段,由于管屏溫度較低,散熱較好,但由于管屏端部變形約束較小,容易變形;當(dāng)焊接至管屏中央時(shí),即使溫度上升,但變形受到前后管子的約束,不易產(chǎn)生變形;在管屏的尾部,溫度高且散熱條件差,變形約束小,*易變形。圖反映了在同一焊接規(guī)范下,由φ76×4 的管子和6×34 的扁鋼組焊成的膜式壁管屏沿長(zhǎng)度方向上的變形情況,直徑變化率約為0.04%。在寬度方向上,具有相反的變形情況。
雖然不同的焊接電源可以設(shè)定為不同的焊接規(guī)范,但在常規(guī)的控制中,對(duì)于同一把焊槍(焊接電源),從起弧到收?。ㄕ麄€(gè)管屏的焊接過程中)的規(guī)范一般是固定的,從而引起管屏兩端變形(軸向變形),在工程實(shí)踐中,往往需要對(duì)管屏兩端各切除200mm 左右,浪費(fèi)了大量的材料。為減小焊接變形,在本控制系統(tǒng)中,將焊接過程的規(guī)范按下圖所示規(guī)律進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。
起弧時(shí)溫度較低,結(jié)合焊接變形情況,采用較小焊接功率,焊接至100 mm 處進(jìn)入穩(wěn)弧段,設(shè)回正常規(guī)范(焊接功率*大),在終點(diǎn)前150 mm 處,由于散熱條件差,溫度上升較快,因此減小焊接功率(比起弧段還?。?。在實(shí)際應(yīng)用中,將數(shù)據(jù)以焊接規(guī)范和焊接長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的形式存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)中,焊接到對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度時(shí)由控制系統(tǒng)下傳到焊接電源中。
壓縮空氣流量計(jì)安裝要求主要分四大點(diǎn):
壓縮空氣流量計(jì)安裝條件
1、傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避免時(shí),應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場(chǎng)所。
5、被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí),應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長(zhǎng)度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長(zhǎng)度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿被測(cè)液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過5mm。
壓縮空氣流量計(jì)安裝步驟要求
1、將配備的專用法蘭分別焊接到上下游直管段上,使專用法蘭和直管段的內(nèi)徑嚴(yán)格垂直與同心。
2、將傳感器夾在焊有專用法蘭的上下游直管段上,用螺栓緊固,使上下游直管段與傳感器保持同軸。
3、傳感器安裝方式:傳感器應(yīng)朝上或水平(放大器指向)安裝;介質(zhì)溫度超過250℃,傳感器應(yīng)水平安裝。
4、傳感器及管道必要時(shí)應(yīng)良好接地,接地電阻≤10Ω。
5、傳感器上、下游直管段長(zhǎng)度的要求
壓縮空氣流量計(jì)安裝注意十要點(diǎn)
1、合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。
避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等,同時(shí)要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。
3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
4、管道采取減振動(dòng)措施。
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
5.在水平管道上安裝是流量傳感器*常用的安裝方式。
測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
6.傳感器在垂直管道的安裝。
測(cè)量氣體流量時(shí),傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測(cè)氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。
測(cè)量液體流量時(shí),液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。
無論測(cè)量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許*好采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。
8.傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測(cè)量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測(cè)量飽和蒸汽,適用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
9.傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測(cè)量高溫蒸汽時(shí),保溫層*多不能超過支架高度的三分之一。
10.測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測(cè)量的需要,需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí),測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。
壓縮空氣流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)
專用法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。
傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測(cè)量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測(cè)溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
連接傳感器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。絕對(duì)不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,*大長(zhǎng)度不應(yīng)超過200米。
安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測(cè)量液體的管道必須充滿被測(cè)液體,防止氣泡的干擾。
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