Принцип работы и применение расходомера с дифференциальным давлением

I. Принцип работы датчика перепада давления:

При прохождении жидкости через дроссельное устройство трубопровода образуется локальное сужение в месте его закрытия, в результате чего увеличивается расход, а статическое давление уменьшается, что приводит к перепаду давления, то есть к перепаду давления. Чем больше расход среды, тем больше разница давлений до и после дроссельного устройства, поэтому измерение перепада давления позволяет измерить величину потока жидкости с помощью расходомера, измеряющего перепад давления.

Дифференциальный расходомер состоит из первичного и вторичного устройств. Первичное устройство, называемое измерительным элементом расхода, устанавливается в трубопроводе измеряемой жидкости и создает разницу давлений, пропорциональную расходу (расходу), для отображения расхода на вторичном устройстве. Вторичное устройство называется индикатором расхода. Оно принимает сигнал дифференциального давления, генерируемый измерительным элементом, и преобразует его в соответствующий расход для отображения. Первичным устройством дифференциального расходомера часто является дросселирующее устройство или устройство измерения динамического давления (трубка Пито, гомогенная трубка и т. д.). Вторичным устройством являются различные механические, электронные, комбинированные дифференциальные расходомеры с индикатором расхода. Чувствительными к дифференциальному давлению компонентами дифференциального манометра в основном являются упругие компоненты. Поскольку дифференциальное давление и расход имеют квадратную зависимость, приборы для отображения расхода оснащены квадратным индикатором для линеаризации шкалы расхода. Большинство приборов также оснащены устройством накопления расхода для отображения суммарного расхода в целях экономического учета. Этот метод измерения расхода с использованием индикатора уровня перепада давления имеет долгую историю, является более зрелым, используется в странах по всему миру, как правило, в более важных случаях, составляя около 70% от всех подобных методов. электромагнитное измерение потока методы. В этом счетчике измеряются основные потоки пара, питательной воды, конденсата и другие потоки электростанции.

Измеренный расход среды пропорционален квадрату перепада давления. Большинство расходомеров также оснащены устройством накопления расхода для отображения суммарного расхода в целях экономического учета.

Структура:

Дроссельный элемент: устройство, устанавливаемое в трубопроводе для создания индикатора уровня перепада давления.

Напорный трубопровод: принимает разницу давлений, возникающую до и после дроссельного устройства, и передает ее на датчик давления.

Датчик перепада давления : создаваемый перепад давления преобразуется в стандартный электрический сигнал (4~20 мА или FF).

Комплект клапанов:  

Используется для соединения направляющей трубки давления с узлом датчика перепада давления, чтобы предотвратить повреждение мембранного блока из-за давления в одной полости при вводе датчика в эксплуатацию.

В связи с различными геометрическими профилями дроссельных элементов, различными способами отбора давления и различными специфическими технологическими условиями применения, конструкция дроссельных устройств также варьируется.

Стандартное дроссельное устройство: в соответствии с едиными стандартами проектирования, производства и монтажа стандартного устройства регулирования перепада давления, может использоваться без необходимости индивидуальной калибровки.

Нестандартное дроссельное устройство: это устройство, для которого недостаточно данных испытаний, и его конструкция и производство требуют индивидуальной калибровки.

Распространенные стандартные дроссельные устройства: стандартные диафрагмы, стандартные форсунки, классический Вентури, форсунки Вентури.

Распространенные типы расходомеров с дифференциальным давлением в промышленности

Расходомер с диафрагмой, балансировочный расходомер, клиновидный расходомер, расходомер Аниубы, расходомер Вентури и так далее.

Общие дроссельные элементы расходомера дифференциального давления

(стандартная диафрагма)

(Элементы дроссельной заслонки клиновидного типа)

(Дроссель Вентури)

Впускные коллекторы клапанов

При подключении расходомера дифференциального давления обычно используются клапанные группы с тремя и пятью клапанами.

Этапы ввода в эксплуатацию трехклапанной и пятиклапанной групп:

1. Откройте уравнительный клапан, чтобы одновременно создать давление на стороне высокого и низкого давления.

2. Откройте запорный клапан со стороны высокого давления.

3. Закройте балансировочный клапан.

4. Откройте запорный клапан со стороны низкого давления.

Примечание: При открытии запорного клапана высокого и низкого давления следует сначала ослабить кольцо, чтобы убедиться в отсутствии утечек со стороны измерительного оборудования, прежде чем полностью открывать клапан.

Этапы деактивации трехклапанных и пятиклапанных коллекторов:

1. Закройте запорный клапан со стороны низкого давления.

2. Откройте балансировочный клапан.

3. Закройте запорный клапан высокого давления.

4. Закройте балансировочный клапан.

Примечание: Принцип работы трехклапанной группы заключается в предотвращении нагрева или одностороннего давления на измерительный прибор и в том, чтобы не допустить утечки изолирующей жидкости из направляющей трубки или изоляционного бака.

II. Характеристики и области применения расходомеров с дифференциальным давлением

Расходомер с диафрагмой:

Конструкция легко копируется, проста, надежна, стабильна и обеспечивает стабильную работу;

Широкий спектр применения, включая все однофазные жидкости (жидкости, газы, пар);

Узкий диапазон, общий диапазон градусов составляет всего 3:1 ~ 4:1;

После 5D требования к длине прямых участков труб распространяются на периоды до 10D;

Потеря давления;

Коррозия, износ, образование накипи, чувствительность к загрязнениям, длительная эксплуатация – все это трудно гарантировать.

Уравнительный расходомер

Низкие требования к прямому участку трубы: всего 0,5D до и 0,5D после;

Низкие постоянные потери давления;

Длительный срок службы;

Широкий диапазон измерений;

Простая установка;

Измерение двунаправленного потока

Клиновидный расходомер

Подходит для жидкостей с низкой вязностью и большим расходом, а также для жидкостей с высокой вязностью и малым расходом;

Уникальная структура, отсутствие отложений, засорений, широкий спектр применения, особенно для высоковязких, кристаллизованных смесей, загрязненных жидкостей, для трубопроводов DN25-DN1200;

Для прямого участка трубы требуется 5D-изображение до и 2D-изображение после;

Двунаправленный поток можно измерить;

Высокая износостойкость, высокая точность при длительной эксплуатации, простота установки и обслуживания;

III. Вопросы установки и требования к расходомеру дифференциального давления:

1. До и после установки оригинального участка прямой трубы дроссельной заслонки в Принцип работы датчика перепада давления Чем дольше, тем лучше, но реализация проекта невозможна, чтобы гарантировать, что исходный дроссель будет работать до 10D после 5D;

2. Исходный центр открытия дроссельной заслонки должен быть концентричен с осевой линией трубы, отклонение не должно превышать 1 градус;

3. При установке диафрагмы необходимо определить направление дроссельного элемента, соответствующего направлению рабочей среды в трубопроводе; при обратной установке диафрагмы показания расхода будут меньше;

4. Поток жидкости в трубопроводе должен быть стабильным;

5. Измеряемая среда в потоке через дроссельное устройство не должна претерпевать фазовых изменений;

6. Вновь установленная трубопроводная система должна быть промыта перед установкой дроссельного устройства.

Распространенные методы снятия давления

Измерение давления при угловом соединении: применимо к: стандартной диафрагме, патрубку

Два заборных патрубка установлены под углом до и после дроссельного элемента. Заборные трубки до и после дроссельного элемента расположены на передней и задней торцевых поверхностях диафрагмы (или сопла). Забор под углом включает в себя раздельное сверление и забор давления из кольцевой камеры. В калибрах DN400 и выше используются отдельные просверленные отверстия, как правило, для отбора давления из кольцевой камеры.

Отвод давления через фланец: применимо к: стандартным диафрагмам, клиньям

Расстояние между осями входных и выходных отверстий для отбора давления и торцевыми поверхностями входной и выходной сторон диафрагмы составляет 25,4±0,8 мм (1 дюйм). Входные отверстия для отбора давления расположены на фланцах входной и выходной сторон диафрагмы.

Диаметр, определяющий давление: подходит для: стандартных диафрагм (большого диаметра), сопел большого диаметра.

Расстояние от оси входного отверстия для отбора давления до входного торца диафрагмы составляет 1Dm±0,1Dm, а расстояние от оси выходного отверстия для отбора давления до выходного торца диафрагмы составляет 0,5Dm.

Установка порта отбора давления

При измерении расхода газа в верхней половине технологического трубопровода, как показано на рисунке.

При измерении расхода жидкости в нижней половине технологического трубопровода, в пределах угла 0–45° с горизонтальной осевой линией технологического трубопровода, как показано на рисунке.

При измерении расхода пара в верхней половине технологического трубопровода под углом 0–45° от горизонтальной центральной линии технологического трубопровода, как показано на рис.