XLJ2000系列弯管流量计的应用
在工业企业中,流量测量关系到工艺过程控制。生产成本核算、安全环保监测和能源及计量考核等各个方面的问题,稳定、准确的流量测量数据,能够适应工况变化而且维护检定方便的流量计量仪表是计量管理人员和计量技术人员的追求。
在大型的石油化工企业中,诸如大口径且含尘、含水的空气、氮气、液氨。工业循环水等的流量测量问题一直困扰着计量管理和计量技术人员。传统的孔板流量计。喷嘴流量计由于节流装置压损大、磨损严重、难于拆装清洗且投资较高等原因,并不是解决这些测量问题的好装置;涡街流量计、插入式质量流量计也存在磨损、堵塞、结疤、怕振动、标定困难等难题,使它们的使用受到较大的限制。近年来随着各种新型仪表的不断出现,我们根据工厂的实际情况选用XLJ2000系列弯管流量汁在氮气、空气、脱盐水等介质的测量中陆续进行应用攻关和试验,取得了很好的效果。
1 XLJ000系列弯管流量计的工作原理及组成
XLJ2000系列弯管流量计属于差压式流量测量装置范畴,它是利用流体的惯性原理进行流量测量的。标准弯管传感器是一个90°的弯管,当流体通过弯管时,由于受到弯管的约束被迫作类似的圆周运动,使弯管的内外侧产生一个与流体的流速、密度及弯管的弯曲程度等因素有关的差压值。当流体的密度、弯管的弯曲程度等因素确定之后,流体的流速就是差压值的唯一函数。在弯管传感器内外两侧中心水平线45°处各开一个取压孔,引出弯管传感器产生的差压值,利用差压变送器测出该差压值的大小进行必要的运算,即可获得流体的流量值。
XLJ2000弯管流量计主要由弯管传感器、差压变送器(包括配套的阀门组)、二次仪表及温度和压力补偿装置组成。弯管传感器分为“L” 型和“S”型两种基本结构。L型弯管传感器可以直接替代原来工艺管道上的弯头安装在管道的转弯处;S型弯管传感器属于直管安装结构形式,它可以安装在任意的直管道上使用。
2 XLJ000系列弯管流量计的结构及性能特点
(1)弯管传感器就是一个具有固定几何尺寸。固定几何形状的弯头,它没有附加的插入件、节流件,除两个取压孔之外也没有任何其他的感测件,结构形式非常简单。
(2)由于弯管传感器耐磨损、不易堵塞,经过长期运行其几何尺寸不改变,所以工作稳定,测量重复性好。
(3)稳定性好,抗于扰能力强,测量准确度高,能够适合多种现场工作环境。
(4)“L”型弯管传感器处于管道的转弯处,只要求前5D后2D的直管段,一般场合都能满足。“S”型弯管传感器虽然安装在直管段上使用,但由于其本身具有的特殊整流功能,对于直管段的要求更低。
(5)对介质的适应能力强,适用于各种气体、液体和蒸汽的流量测量。
(6)量程比宽,不用二次表修正即可达到10:1以上,能够保证测量系统的测量精度。
(7)适用管径范围宽,可适应DN25~DN1500mm范围的管径要求。对于现场改造的弯管传感器,弯管的形式和管径基本没有限制。
(8)XLJ2000系列弯管流量计配套的智能式专用二次仪表参数设置方便,可操作性能优越,软件丰富,可以适应各种流量介质和各种工况的使用要求。
3 弯管流量计的应用效果及启示
兰州石化合成橡胶厂先后安装了26台 XLJ2000系列弯管流量计,其中测量氮气19台,管径从DN50到DN350不等;测量空气5台,测量脱盐水2台。“S”形有20台,其余为“L”型。其中用于测量各支线氮气的16台弯管流量计的测量值总和与接收氮气总表测量值的相对差值在±0.5%~±1%之间,完全达到了我们预期的测量目的。在弯管流量计的安装、调试以及使用过程中,我们感到它是一种非常符合工厂生产实际的流量测量装置,是用来代替传统孔板流量计的最佳选择,理由如下:
(1)所有的弯管流量计都是一次性设定参数、一次开表成功。我们知道,对工厂使用的流量测量装置进行实物标定是十分困难的,如果一种流量测量装置必须要通过实物标定才能够使用的话,那么它的实用价值就会大打折扣。为了考察XLJ2000弯管流量计的实用性能,必须要求生产厂家提供的流量计在不进行现场修正的情况下获得满意的测量结果,用它来判断流量计的可信度。XLJ2000弯管流量计在实际应用中能够不进行二次调整就达到预期效果,这一点是非常重要的可靠性依据。
(2)弯管传感器由于没有对磨损十分敏感的节流件和感测件(相比较孔板和涡街发生体而言),加之弯管本身耐磨性能优越,即使弯管传感器管壁有轻微的磨损或者少量的结疤,弯管弯径比的变化也是非常小的(轻微的磨损或者是少量的节疤对于孔板和涡街发生体而言都是不能接受的,这会使孔板流量计和涡街流量计产生很大的流量测量偏差),因此弯管传感器可以保持流量系数长期稳定。
(3)检修周期长。一般情况下可以认为弯管传感器属于免维护的流量测量装置,即使长期使用也没有检修的必要。弯管传感器采用直接焊接式安装方式进行安装,彻底解决了现场跑、冒、滴、漏的难题。直接焊接式安装使弯管流量计可以测量高温、高压的流体(如各种蒸气);耐磨损、耐冲刷,受结疤影响相对要小,使弯管流量计能测量合固体颗粒的流体、高含湿的气体和脏污程度相当高的流体(如各种煤气、废气、污水等);无节流装置、无其他任何插入件使流体在通过弯管传感器时不会产生局部压力的突然变化,这使弯管流量计可以用来测量饱和水、液氨等易闪发的特殊流体。
4 应用中需注意的问题
当然,任何一种流量测量装置都要符合工艺的要求和介质条件才能正常使用,弯管流量计也不例外。要把弯管流量计设计好、使用好就必须要把工艺条件提供准确,其中介质的最大流量、常用流量、工作压力、工作温度、介质性质等参数必须搞清楚,特别要考虑到工艺变化对流量测量装置的影响。在特殊情况下,可以充分利用XLJ2000生产厂家对现场弯管的改造技术,他们具备将工业管道上原有的90°弯头改造成弯管传感器使用的技术,这个方法不仅可以节省费用,重要的是可以极大地简化现场安装工艺和安装费用,这对于大管径的弯管流量计更具有积极的意义。
5 结束语
选用XLJ2000系列弯管流量计对于我厂各装置深入开展成本核算提供了准确的计量数据,不仅使装置的成本核算工作更加科学化,也为各装置的降本增效提供了有效依据。XLJ2000系列弯管流量计在兰州石化合成橡胶厂的实际应用取得了成功,是一种令人非常满意的流量测量装置,通过我们的使用确实感觉到弯管流量计是一种值得重视、值得推广的流量测量装置。针对大型石油化工企业目前的能源计量现状,我们相信弯管流量计在大口径的循环水、过滤水、生活水以及中、低压蒸汽等能源的测量上具备更加广泛的应用空间。