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流量計(jì)為什么一般都要裝在控制閥之前?

在流體控制工程中,流量計(jì)與閥門(mén)屬于使用***為廣泛的設(shè)備,二者往往串聯(lián)安裝在同一管道中,彼此之間的距離并不固定。設(shè)計(jì)人員常常需要權(quán)衡的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是:流量計(jì)與控制閥,哪一個(gè)應(yīng)布置在前?
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1、實(shí)例:電磁流量計(jì)安裝在閥后

河南某燃料酒精廠(chǎng)在將酒精發(fā)酵液輸送至真空蒸餾塔進(jìn)行蒸餾的過(guò)程中,為準(zhǔn)確控制進(jìn)料流量,配置了電磁流量計(jì)與控制閥,具體布置見(jiàn)下圖。

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圖 真空蒸餾控制程圖

系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)主要問(wèn)題:一是電磁流量計(jì)顯示數(shù)值偏高,且信號(hào)噪聲明顯;二是其測(cè)量管內(nèi)襯出現(xiàn)鼓泡甚至部分脫落。經(jīng)分析,原因在于控制閥在調(diào)節(jié)流量過(guò)程中,有時(shí)開(kāi)度較小甚至完全關(guān)閉,導(dǎo)致電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)偶爾形成負(fù)壓。該負(fù)壓使得流經(jīng)的發(fā)酵液中原本溶解的氣體被釋放——這些氣體在發(fā)酵過(guò)程中已達(dá)飽和狀態(tài),但在閥前因處于受壓條件而未釋放;一旦進(jìn)入閥后低壓區(qū),尤其是在負(fù)壓狀態(tài)下,氣體便析出形成小氣泡,混入液體中。
氣泡的存在對(duì)電磁流量計(jì)造成兩方面影響:

①因?yàn)闅馀菡加邢鄳?yīng)的體積,所以流量示值偏高;

②因?yàn)闅馀萃ㄟ^(guò)測(cè)量管時(shí),部分覆蓋電極,所以流量顯示噪聲增大。

電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓,還會(huì)對(duì)測(cè)量管內(nèi)襯產(chǎn)生破環(huán)作用。因?yàn)槠胀姶帕髁坑?jì)的內(nèi)襯承受不起負(fù)壓,尤其是通徑較大的測(cè)量管。

下表列出IFS4000型電磁流量傳感器在不同介質(zhì)溫度條件下的負(fù)壓極限值。這個(gè)實(shí)例表明,由于控制閥節(jié)流,使流體狀態(tài)發(fā)生很大變化,變成不利于測(cè)量、不利于儀表本身的狀態(tài)。

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表 IFS4000型傳感器在不同介質(zhì)溫度下的負(fù)壓極限值


2、關(guān)于直管段長(zhǎng)度的考慮

另外,從直管段要求來(lái)看,也是流量計(jì)在前、控制閥在后合理。下圖所示是渦街流量計(jì)在兩種不同的設(shè)計(jì)方案時(shí)對(duì)直管段長(zhǎng)度的要求。如果流量計(jì)為孔板流量計(jì),情況也與下圖相似。

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圖 渦街流量計(jì)的直管段要求

這一點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)直管長(zhǎng)度較緊張的情況下尤為重要。

上面討論的是一般情況下的考慮。當(dāng)然,事情也不能******化,如果出于某種目的,將控制閥布置在前面也不是不可以。


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