流量計(jì)選用時(shí)流體特性和經(jīng)濟(jì)型方面考慮因素
1.流體特性方面的考慮!
(1)流體溫度和壓力
必須界定流體的工作溫度和壓力,特別在測(cè)量氣體時(shí)溫度壓力造成過大的密度變化,可能要改變所選擇的測(cè)量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動(dòng)特性變化而影響測(cè)量性能時(shí),要作溫度和(或)壓力修正。
(2)密度
大部分液體應(yīng)用場(chǎng)合,液體密度相對(duì)穩(wěn)定,除非密度發(fā)生較大變化,一般不需要修正。
在氣體應(yīng)用場(chǎng)合,某些儀表的范圍度和線性度取決于密度。低密度氣體對(duì)某些測(cè)量方法,例如利用氣體動(dòng)量推動(dòng)檢測(cè)元件(如渦輪)工作的儀表呈現(xiàn)困難。
(3)化學(xué)腐蝕和結(jié)垢
流體的化學(xué)性有時(shí)成為選擇測(cè)量方法和儀表的決定因素。流體腐蝕儀表接觸件,表面結(jié)垢或析出結(jié)晶,均將降低使用性能和壽命。儀表制造廠為此常提供變型產(chǎn)品,例如開發(fā)防腐型、加保溫套防止析出結(jié)晶,裝置除垢器等防范措施。
(4)粘度和潤(rùn)滑性
有些儀表性能隨著雷諾數(shù)而變,而雷諾數(shù)又與粘度有關(guān)。在評(píng)估儀表適應(yīng)性時(shí),要掌握液體的溫度-粘度特性。氣體與液體不同,其粘度不會(huì)因溫度和壓力變化而顯著地變化,其值一般較低,除氫氣外各種氣體粘度差別較小。因此確切的氣體粘度并不像液體那樣重要。
粘度對(duì)不同類型流量?jī)x表范圍度影響趨勢(shì)各異,例如對(duì)大部分容積式儀表粘度增加范圍度增大,渦輪式和渦街式則相反,粘度增加范圍度縮小。
潤(rùn)滑性是不易評(píng)價(jià)的物性。潤(rùn)滑性對(duì)有活動(dòng)測(cè)量元件的儀表非常重要,潤(rùn)滑性差會(huì)縮短軸承壽命,軸承工況又影響儀表運(yùn)行性能和范圍度。
(5)壓縮系數(shù)和其它參量
測(cè)量氣體需要知道壓縮系數(shù),按工況下壓力溫度求取密度。若氣體成分變動(dòng)或工作接近超臨界區(qū),則只能在線測(cè)量密度。
某些測(cè)量方法要考慮流體特性參量,如熱式流量計(jì)的熱傳導(dǎo)和比熱容,電磁流量計(jì)的液體電導(dǎo)率
(6)多相和多組分流
測(cè)量多相和多組分流動(dòng)應(yīng)十分謹(jǐn)慎對(duì)待。經(jīng)驗(yàn)表明,單相通用流量?jī)x表用于多組分或多相流體,測(cè)量性能會(huì)改變(或大幅度改變)。
蒸汽流量計(jì)單工質(zhì)流體有時(shí)也會(huì)呈現(xiàn)雙相,例如濕蒸汽中水微粒隨著蒸汽流動(dòng),環(huán)境溫度或介質(zhì)壓力偏離原定狀態(tài),儀表就可能不適應(yīng)。
測(cè)量?jī)煞N或兩種以上不相溶液體匯流混合液流量時(shí),應(yīng)注意存在流速不均勻,使流動(dòng)成為分層或塊狀流等帶來的問題。
測(cè)量液固雙相流時(shí)要了解固相含量、粒子大小和固體性質(zhì)以及流動(dòng)狀況(懸浮流、管底流、動(dòng)床流還是淤積流?)。測(cè)量氣液雙相流時(shí)盡可能采用分離后分相測(cè)量,以保證獲得較小測(cè)量不確定度,然而對(duì)有些場(chǎng)合這種方法不切實(shí)可行或不符合要求。
2.經(jīng)濟(jì)方面的考慮
經(jīng)濟(jì)方面只考慮儀表購(gòu)置費(fèi)是不全面的,還應(yīng)調(diào)查其它費(fèi)用,如附件購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維護(hù)和流量校準(zhǔn)費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)和備件費(fèi)等。此外,應(yīng)用于商貿(mào)核算和儲(chǔ)存交接還應(yīng)評(píng)估測(cè)量誤差造成經(jīng)濟(jì)上的損失。
(1)安裝費(fèi)用
安裝費(fèi)應(yīng)包括作定期維護(hù)所需旁路管和運(yùn)行截止閥等輔助件的費(fèi)用。
(2)校準(zhǔn)費(fèi)用
定期校準(zhǔn)費(fèi)用取決于校準(zhǔn)頻度和所校準(zhǔn)儀表{**}度的要求。為了經(jīng)常在線校準(zhǔn)石油制品儲(chǔ)存交接貿(mào)易結(jié)算用儀表,常在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)體積管式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
(3)運(yùn)行費(fèi)用
流量?jī)x表運(yùn)行費(fèi)用主要是工作時(shí)能量消耗,包括電動(dòng)儀表電力消耗或氣動(dòng)儀表的氣源耗能(現(xiàn)代儀表的功率極小,僅有幾w到幾十w);以及測(cè)量過程中推動(dòng)流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測(cè)量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費(fèi)。泵送費(fèi)用是一個(gè)隱蔽性費(fèi)用,往往被忽視。
現(xiàn)舉一選用失誤案例。70年代國(guó)外設(shè)計(jì)承建的某石化成套裝置中管徑為1200mm的冷卻水流量控制系統(tǒng),用孔板作流 量檢測(cè)件,壓力損失較大,一年的泵送能耗費(fèi)購(gòu)置一臺(tái)電磁流量計(jì)足足有余[2]。承包方為節(jié)省投資而由用戶長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)高昂的運(yùn)行費(fèi)。一般認(rèn)為口徑超過 500mm盡可能選電磁式和超聲式等無壓損儀表。
(4)維護(hù)費(fèi)用
維護(hù)費(fèi)用是儀表投入運(yùn)行后保持測(cè)量系統(tǒng)正常工作所需費(fèi)用,主要包括維護(hù)勞務(wù)和備用件費(fèi)用。