安裝對于TSD-100超聲流量計影響的分析

 超聲波流量計的計量性能受到介質條件、工藝條件、安裝條件等因素的影響, 這些因素對流量計影響程度有些可以界定, 有些隨著超聲波流量計的生產廠商而不同。超聲波流量計是通過測量流動截面上的平均流速來實現流量測量, 不合理的安裝方式將會導致流體在到達流量測量面時, 速度分布無法達到超聲波流量計正常工作的要求。與傳統的容積式流量計相比, 超聲波流量計對安裝條件要求比較高。

       超聲波流量計在設計時, 一般要求被測流體在流量計測量截面流型保持軸對稱分布, 并且不存在垂直于軸線方向的速度分量, 這實際就是要求流場需達到充分發展的直管流動。為了降低流場非理想情況對計量的影響程度, 大部分流量計生產廠家都給出建議的前后直管段短長度。

       安裝在管道中流動調整器可以調整速度分布以減少所需直管段的長度。流動調整器有管束狀整流器、多孔板流動調整器等。由于流動調整器類型繁多, 不同類型的流動調整器對流速分布的改變效果是不同的, 安裝流量計時需要向廠家咨詢。為考察流動調整器對流量計的影響程度, 選用某公司的產品進行了測試, 配備19 管束流動調整器, 前后直管段為前10 D , 后5 D 。

      在試驗中首先選取一個流量點, 在溫度、壓力基本不變的情況下, 對流量計在安裝流動調整器的情況下進行檢定。然后取下流動調整器, 重新調節流量、溫度和壓力達到要求的范圍后再進行檢定。對檢定得到的流量計數據進行處理后, 在安裝流動調整器的情況下, 流量計系數為0.994 3 , 重復性為0.04 %;在不安裝流動調整器的情況下,流量計系數為0.994 6 , 重復性為0.07 %。

       根據實驗結果分析, 流動調整器對超聲波流量計的性能有重要的影響, 在實際使用過程中推薦安裝流動調整器。需要注意的是在不同管道的配置情況下, 流動調整器對流動狀態的影響無法被*評價。因此, 在選擇流動調整器時需要根據現場實際情況, 咨詢流量計制造廠家的意見。

       超聲波流量計的上、下游管線的形狀, 閥門、泵、連接不對中、凸入的墊片、焊接毛刺或其他障礙物, 都可能引起液體旋渦和流速的不均勻分布,從而影響流量計的性能。

       在安裝超聲波流量計時應當保證前后直管段與能產生旋渦或不均勻流速分布的泵、彎頭、閥門和其他管件之間具有足夠的距離, 法蘭和墊片內部要對中, 墊片不得伸入液流中。由于在流量計操作過程中, 不可避免地涉及到流量調整的情況, 為了盡量減少閥門的開度對流量計計量性能的影響, 流量調節閥建議安裝到流量計的下游。

       為檢驗惡劣流態下流量計性能, 分別用50 %開度蝶閥加10 D 管徑的上游配置和標準整流器加10D 管徑上游配置, 對DN 150 超聲波流量計進行測試。

       由測試結果可以看出, 只要上游直管段長度滿足10 D 要求, 兩種管線配置下的測試誤差均未超過±0.15 %, 在流量大于200 m3/h 時, 流量計系數變化較小。

       為了考察安裝對流量計的影響, 在流量計安裝時故意將一張墊片伸入到管道中, 偏心程度達到10 mm 左右, 進行檢定試驗, 并將結果與正常安裝墊片的結果相比較。

       需要注意的是, 不合理的安裝條件對流量計所造成的影響是一個十分復雜問題, 其中涉及到許多領域, 本實驗僅局限于墊片的安裝方式, 僅能在一定范圍內對安裝條件的影響進行說明。