石油化工行業(yè)常見流量儀表的選用

1 流量計的分類

上海上自儀公司流量計按計量方式可分為體積計量和質(zhì)量計量兩大類。體積計量可分為速度式、變面積式、容積式和差壓式。速度式流量計包括超聲波流量計、渦街流量計、電磁流量計、靶式流量計、渦輪流量計。變面積式 ：浮子式流量計、活塞式流量計。容積式 ：橢圓齒輪流量計、刮板式流量計、羅茨流量計及雙轉(zhuǎn)子流量計。

差壓式：文丘里流量計、孔板流量計、平衡流量計、皮托管、均速管、阿牛巴、楔式流量計、矩形流量計、V 錐流量計等。質(zhì)量計量分為科里奧利質(zhì)量流量計和熱式質(zhì)量流量計。

2 石化行業(yè)常見的幾種流量計

2.1 質(zhì)量流量計

科里奧利質(zhì)量流量計是根據(jù)流體在振動管中流動時產(chǎn)生一種與流體質(zhì)量流量成正比的科里奧利力制成的直接式質(zhì)量流量儀表。主要用于貿(mào)易結(jié)算、高精度過程測量控制、性能考核計量等。例如測量原油及各種油品、液體原料、化工產(chǎn)品、催化劑、阻聚劑的測量和計量等，也可以用來測量雙向流體和微小流量。強振動、強磁場、流體中有水擊效應、強脈動流、夾帶氣流等場合，不應選用科里奧利質(zhì)量流量計。熱式質(zhì)量流量計是利用流體與熱源之間的熱量交換的關系測量流量的儀表。分為熱分布式和熱消散式兩種。熱式質(zhì)量流量計響應慢，不宜用于脈動流體，組分變化大、黏性或臟污流體流量測量。

熱分布式質(zhì)量流量計用于超凈氣體，如 H 2 ，NH 3 等流量測量 ；熱消散式質(zhì)量流量計用于 HVAC、給排水、水處理、風機量、大氣排放等。

熱式質(zhì)量流量計用于測量低流速的微小流量，N 2 ，O 2 ，H 2 等雙原子氣體，無活動部件，可靠性高，測量范圍寬。在測量微小氣體流量時，確保配管干凈，吹掃并在傳感器前加雙過濾器。

2.2 電磁流量計

電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律原理制造的一種測量導電液體的流量計，從它的測量原理上可以看出其局限性 ：不能測量蒸汽與氣體，所測介質(zhì)必須導電，且電導率不能低于5μs/cm。其優(yōu)勢是可以測量臟污、黏稠及腐蝕性流體，如紙漿、泥漿、污水等。不產(chǎn)生流量檢測而造成的壓力損失，流量范圍大，口徑范圍寬，對于大口徑管道可以采用插入式電磁流量計。

電磁流量計的電極和襯里都是與被測介質(zhì)直接接觸的，因此對于被測介質(zhì)的腐蝕性和操作溫度來選擇合適的電極和襯里材料。

2.3 渦街流量計

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，適用的流體種類多，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度較高。缺點是不適用于低雷諾數(shù)流體的測量，安裝所需直管段較長，管道振動較大的場合不宜選用渦街流量計。

2.4 渦輪流量計

渦輪流量計是葉輪式流量計的主要品種，傳感器采用多葉片的轉(zhuǎn)子通過流體的平均流速從而得到流量。適用于自來水、汽油、柴油、輕質(zhì)成品油，空氣、天然氣等低黏度介質(zhì)的流量測量，非常高精度可達 ±0.5% 和 ±0.2%。局限性：不能夠長期保持其校驗特性，需要定期進行校驗；普通型渦輪流量計不能測量高黏度介質(zhì) ；傳感器需要上下游直管段較長，可以加裝整流器來減小直管段長度 ；對介質(zhì)的清潔度要求較高，盡管可以加裝過濾器除去介質(zhì)中雜質(zhì)，但加裝過濾器會增加壓力損失同時會增加維護量。

2.5 差壓式流量計

差壓類流量儀表的種類較多，如上文提到的孔板流量計、平衡流量計、皮托管、均速管、阿牛巴、楔式流量計、矩形流量計、V 錐流量計等。差壓式流量計是根據(jù)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生差壓從而實現(xiàn)流量的計量。標準節(jié)流裝置包括孔板、噴嘴、文丘里噴嘴及文丘里管。非標準節(jié)流裝置包括：限流孔板、偏心孔板、平衡流量計、楔形流量計、均速管等。

差壓式流量計的種類比較多，現(xiàn)就非標準節(jié)流裝置的平衡式流量計的應用情況作以簡單介紹。平衡流量計的測量原理是根據(jù)伯努利能量守恒定律，實現(xiàn)等雷諾數(shù)、動量平衡。通過優(yōu)化設計的多孔圓盤節(jié)流裝置的傳感器（平衡流量傳感器），當流體穿過多孔圓盤節(jié)流裝置時，流體被傳感器平衡調(diào)整，渦流被非常小化進而形成理想流場，通過節(jié)流裝置取壓獲得差壓從而計算出流體流量。

3 流量計的選型原則

流量儀表的合理設計選型應是在滿足使用要求的前提下，儀表的可靠性高，維護方便，費用節(jié)省的方案。流量儀表的選用需要考慮的因素主要包括 ：流體特性、流量計特性要求、安裝條件、環(huán)境條件以及費用。此外，流量儀表的選用不能完全追求高性能、高精度，這樣不僅增加采購費用，同時備品備件的費用也會增加。

4 結(jié)束語

流體流量的準確測量和調(diào)節(jié)是保證石油化工生產(chǎn)過程安全、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗的基礎。由于流量測量的介質(zhì)的復雜性和多樣性，沒有通用型的流量計，上海上自儀公司沒有一種流量計能夠適用于任意不同條件的各類介質(zhì)。每一種流量計都有其測量的優(yōu)勢和局限性，不同原理、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的流量計在其各自適用的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。因此流量計的選用需要遵循標準規(guī)范及選型原則同時綜合考慮影響流量測量的各種因素。