西門子流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺 寸來計算流量的儀表。西門子流量計由次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式 對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。
二次裝置為各種機械、電子、機電體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的大類儀表,它既可測量流量參數(shù),也可測量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
西門子流量計的檢測件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。檢測件又可按其標準化程度分為二大類:標準的和非標準的。所謂標準檢測件是只要按照標準文件設(shè)計、制造、安裝和使用,無須經(jīng)實流標定即可確定其流量值和 估算測量誤差。非標準檢測件是成熟程度較差的,尚未列入標準中的檢測件。
西門子流量計是類應(yīng)用廣泛的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居位。近年來,由于各種 新型流量計的問世,它的使用量百分數(shù)逐漸下降,但目前仍是重要的類流量計。
優(yōu)點:
(1)應(yīng)用多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長;
(2)應(yīng)用范圍廣泛,今尚無任何類流量計可與之相比擬;
?。?)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。
西門子流量計缺點:
?。?)測量精度普遍偏低;
(2)范圍度窄,般僅 3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場安裝條件要求高;
?。?)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
西門子流量計應(yīng)用概況:
差壓式流量計應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應(yīng)用,如流體方面:單相、混 相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾 mm 到幾 m;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的 1/4~1/3。
2孔板流量計
西門子流量計優(yōu)點:
標準節(jié)流件是通用的,并得到了標準組織的認可,無需實流校準,即可投用,在流量 計中亦是的。結(jié)構(gòu)易于復制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價格低廉;
應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆有產(chǎn)品。
檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與化規(guī)模生產(chǎn);
缺點:
測量的重復性、度在流量計中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯綜復雜,度難于提 高。范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),般范圍度僅 3∶1 ~ 4∶1。有較長的直管段長度要求,般難于滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;壓力損失大; 通常為維持臺孔板流量計正常運行,水泵需要附加動力克服孔板的壓力損失。該附加耗電量可直接由
壓力損失和流量計算確定。年約需多耗電數(shù)萬度,折合人民幣數(shù)萬元。下表中列出了孔板在正常壓力
損失情況下的能耗計算結(jié)果。其中運行天數(shù)按三百五十天計算,電價按 0.35 元/度計算。由表中計算電耗數(shù)據(jù)可見,孔板的附加運行費用是*的,而采用彎管流量計該運行費用為零!
孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,因此對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長期使用精度難以保證, 需每年拆下強檢次。采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護工作量。
3浮子流量計
西門子流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,是變面積式流量計的種,在根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍寬廣的類流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80 年代中期,日本、西歐、美國的銷售金額占流量儀表的 15%~20%。我國產(chǎn)量 1990 年估計在 12~14 萬臺,其中 95%以上為玻璃錐管浮子流量計。
特點:
?。?)玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風險; ?。?)適用于小管徑和低流速;
?。?)壓力損失較低。
4容積式流量計
容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱 PD流量計,在流量儀表中是精度高的類。它利用機械測 量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分,根據(jù)測量室逐次重復地充滿和排放該體積部分流體 的次數(shù)來測量流體體積總量。
容積式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
優(yōu)點:
?。?)計量精度高;
?。?)安裝管道條件對計量精度沒有影響;
?。?)可用于高粘度液體的測量;
?。?)范圍度寬;
?。?)直讀式儀表無需外部能源可直接獲得累計,總量,清晰明了,操作簡便。
缺點:
?。?)結(jié)果復雜,體積龐大;
?。?)被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;
?。?)不適用于高、低溫場合;
?。?)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;
(5)產(chǎn)生噪聲及振動。
應(yīng)用概況:
容積式流量計與差壓式流量計、浮子流量計并列為三類使用量大的流量計,常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油 品、天然氣等)的總量測量。
工業(yè)發(fā)達國家近年 PD流量計(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷售金額占流量儀表的 13%~23%;我國 約占 20%,1990 年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計為 34 萬臺,其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占 70%和 20%。
5污水流量計種類
西門子流量計按計量原理分類:
1、流量計有節(jié)流式流量計、畢托管流量計、均速管流量計、轉(zhuǎn)子流量計、靶式流量計,這些流量計是利用伯努利方程原理,通過測量流體差壓信號反映流量;
2、流量計有渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、多普勒超聲波流量計、熱線測速流量計,這些是通過測量流體流速來反映流量;
3、流量計有齒輪式流量計、刮板式流量計、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計,這些是通過測量個個標準體積的小容積來反映流量;
4、流量計有熱式質(zhì)量流量計、差壓式質(zhì)量流量計、葉輪式質(zhì)量流量計、哥力式質(zhì)量流量計、間接式質(zhì)量流量計,這些是通過測量流體質(zhì)量來反映流量;
5、流量計有堰槽式流量計,它是通過測量液位來反映流量。
西門子流量計特點:
1、污水流量計結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、使用壽命長。
2、測量管內(nèi)無活動部件和阻力部件,無壓損,不會產(chǎn)生阻塞 測量可靠,抗干擾能力強 體積小、重量輕、安裝方便、維護量小、測量范圍寬,測量不受流體溫度、密度、壓力、粘度、電導率等變化的影響,可在老管道上開孔改造安裝,施工安裝簡單,工程量小。