超聲流量計(jì)在大口徑水管道中的應(yīng)用

0 引言

循環(huán)水作為冷卻器的冷卻介質(zhì)在石油化工企業(yè)應(yīng)用廣泛，其輸送管道一般管徑較大，通常為600～1000mm，甚至 1000mm以上。過去曾采用過多種流量計(jì)進(jìn)行測量，如電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)等，但由于循環(huán)水雜質(zhì)多，在實(shí)際應(yīng)用中常出現(xiàn)傳感器被雜物覆蓋 或纏繞而影響正常使用，從而無法提供準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)。

隨著大多數(shù)企業(yè)對能源計(jì)量更新的認(rèn)識以及需求的提高，在一些大口徑或是直管段不足的循環(huán)水流量的穩(wěn)定計(jì)量，成為亟需 解決的問題。近幾年，隨著多聲道超聲流量計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，超聲流量計(jì)以其安裝方便、維護(hù)量小、測量范圍寬，適應(yīng)較為復(fù)雜的管道結(jié)構(gòu)和流態(tài)分布等優(yōu) 點(diǎn)，較好地解決了大口徑循環(huán)水流量測量的技術(shù)難題。

1 大口徑循環(huán)水管道計(jì)量的特點(diǎn)

由于循環(huán)水管道口徑較大，流量也很大，儀表運(yùn)行中稍有偏差，就會帶來很大測量誤差。為使其得到準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)，需要在測 量過程中達(dá)到如下要求：①壓力損失小。由于能量損失與壓損和流量的乘積成正比，如果壓力損失過大，在流量計(jì)長期運(yùn)行中會使流體動能損失巨大，造成能源浪 費(fèi)。為使大口徑管道計(jì)量，需在測量過程中壓力損失足夠小。②能實(shí)現(xiàn)在線維修。因大口徑管道安裝處較潮濕且又不易斷流維護(hù)，一般很難為裝設(shè)流量計(jì)而安排 旁通，即使裝有旁通及閥門，啟閉困難，且難以保證閥門的嚴(yán)密，因此選用的測量儀表應(yīng)維護(hù)量小且便于維修。③受介質(zhì)內(nèi)雜物影響小。因循環(huán)水管道內(nèi)介質(zhì)含有的 雜質(zhì)較多，管道內(nèi)經(jīng)常會含有泥土、油污、雜物等，應(yīng)注意機(jī)械強(qiáng)度和水內(nèi)雜質(zhì)對測量元件的污染、纏繞、覆蓋等問題。因此應(yīng)選用無可動機(jī)械部件或傳感器不易受 影響的測量儀表。④能夠?qū)崿F(xiàn)在線標(biāo)定。管道口徑大，流量也大，標(biāo)定時(shí)會有許多麻煩與困難，因此只能在運(yùn)行中在線標(biāo)定。

2 其他類型流量計(jì)應(yīng)用中存在的問題

大口徑循環(huán)水計(jì)量儀表大致有以下幾種：超聲波流量計(jì)，電磁流量計(jì)，渦街流量計(jì)，差壓式流量計(jì)等，各種流量計(jì)主要存在問題如下。

2.1 電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是利用電磁感應(yīng)原理測出導(dǎo)管中導(dǎo)電液體的平均流速，進(jìn)一步求得液體的體積流量。它具有壓力損失小，不受被測液 體的溫度、壓力、黏度等影響，可測量含雜質(zhì)液體，量程寬、口徑大、反應(yīng)靈敏、前后直管段要求不高、耐腐蝕、壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此在循環(huán)水計(jì)量中廣泛采 用。但實(shí)際工作中仍存在一定問題：①測量誤差受外界電磁場影響。因此安裝時(shí)應(yīng)特別注意避免劇烈震動和交直流強(qiáng)磁場。②受流速分布影響，在流速軸對稱分布的 情況下，流量信號與平均流速成正比，由于流速分布和渦流的影響，流量計(jì)上游直管段應(yīng)有一定的長度，一般可取5D。③電極表面易污染。在測量有附著沉淀物的 流體時(shí)，電極表面將受到污染，常常引起零點(diǎn)漂移，因此在使用中，需注意電極的定期清洗。