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淺談金屬管浮子流量計的原理及常見(jiàn)故障處理方法金屬管浮子流量計是基于浮子位置測量的一種變面積流量?jì)x表。上海上自?xún)x公司采用全金屬結構,具有壓力損失小,量程比大,安裝維護方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于各種復雜,惡劣環(huán)境的流量測量與過(guò)程控制中。 1 工作原理 金屬管浮子流量計主要由兩部分組成,一部分是錐形管;另一部分是置于錐形管中且可以沿管的中心線(xiàn)上下自由移動(dòng)的浮子。當被測介質(zhì)通過(guò)金屬管浮子流量計時(shí),介質(zhì)從錐形管下端流入,對浮子產(chǎn)生一個(gè)沖擊力(這個(gè)力的大小隨流量大小而變化),使得浮子上下存在一個(gè)壓力差,這個(gè)壓力差的變化使得浮子在椎管內上下移動(dòng)。流體流經(jīng)浮子與錐形管壁間的環(huán)形斷面從上端流出。當被測流體流動(dòng)對浮子的作用力正好等于浮子在流體中的重量時(shí),浮子受力處于平衡狀態(tài)而停留在某一高度。分析研究表明:浮子在錐形管中的位置高度,與所通過(guò)的流量有著(zhù)相互對應的關(guān)系。因此,觀(guān)測浮子在錐形管中的位置高度,就可以求得相應的流量值,通過(guò)磁耦合傳遞到指針指示裝置,帶電遠傳流量計通過(guò)磁耦合轉換成相應的(如:電流4~20m A) 信號傳遞指示流量。 2 安裝與使用 金屬管浮子流量計必須垂直安裝,流體自下而上流過(guò)流量計,且垂直度優(yōu)于2°,如果需要水平安裝時(shí)水平夾角優(yōu)于2°,并加U 形管道。儀表應安裝在無(wú)震動(dòng)的管道上。安裝時(shí)儀表的直管段長(cháng)度應大于5D (D 為儀表管直徑),出口應有一定的直管段,以消除渦流影響,保證儀表測量精度。安裝在工藝管線(xiàn)上的金屬管浮子流量計應加旁路,以便處理故障或吹洗時(shí)不影響生產(chǎn)。新裝管道在儀表安裝前應將新管道沖洗干凈,如果被測介質(zhì)含有雜質(zhì),則應在儀表上游安裝過(guò)濾裝置,安裝時(shí)流體必須從下向上流動(dòng),若流體從上向下流動(dòng),則儀表不能工作。當用于氣體測量時(shí),應保證管道壓力不小于5 倍流量計的壓力損失,以使浮子穩定工作。如果被測介質(zhì)的溫度高或流體溫度過(guò)低易發(fā)生結晶時(shí),需采取隔熱保護措施時(shí),應選用夾套型,以便進(jìn)行冷卻或保溫。為了便于檢修儀表,應在儀表上、下游安裝截止閥門(mén)和旁通閥門(mén)。儀表按規定安裝好后,應先關(guān)閉上、下游閥門(mén);再檢查儀表的接線(xiàn)情況,檢查無(wú)誤后,開(kāi)啟儀表電源,則瞬時(shí)流量應顯示為零。如要正常使用,則應先開(kāi)啟上游閥呈全開(kāi)后,用流量計下游調節閥由小到大緩慢調節流量,則瞬時(shí)流量應該有變化。不工作時(shí),則應先關(guān)閉上游閥門(mén)、然后關(guān)閉下游調節閥門(mén)。為了避免由于管道引起的流量計變形,在流量計的管道上應該加裝固定支架等,使得儀表處于正常使用的環(huán)境。 3 常見(jiàn)故障及處理方法 3.1 指針抖動(dòng) 輕微抖動(dòng),一般都是由于流體流動(dòng)自然引起的,不影響正常使用,可以在儀表的設置中適當的加大阻尼參數。劇烈抖動(dòng),一般是介質(zhì)波動(dòng),脈動(dòng)引起,還有一種原因是安裝不正確,安裝工況不符合流量計的要求,超過(guò)流量計的可測量量程。 3.2 指針不動(dòng) 一般是浮子卡死,不能隨著(zhù)流體流動(dòng)而上下移動(dòng)。我廠(chǎng)的多臺金屬管浮子流量計均出現過(guò)這種現象,通過(guò)拆檢,發(fā)現是浮子卡死引起的。進(jìn)一步分析原因為,浮子的導向軸由于長(cháng)年磨碎形成凹槽,導向軸轉動(dòng),與D 形固定環(huán)卡住,導致浮子不能移動(dòng)。我們的處理方法是將D形孔擴成圓形孔使得浮子能上下移動(dòng),使得儀表在不更換的情況下回復運行。還有一種原因是浮子上的磁鋼吸附介質(zhì)中的鐵磁性物質(zhì),日積月累,形成水垢狀結合體,導致浮子移動(dòng)不靈活甚至不能移動(dòng)。這種情況是加裝過(guò)濾裝置,及時(shí)清理,定期維護方能正常使用。 3.3 流量計沒(méi)有顯示 可能是電源接觸不良或接線(xiàn)脫落,查看電源供應是否正常,接線(xiàn)是不是緊固,正負極是不是接反等。還有就是流量計內部電路損壞,顯示組件損壞,處理方法是更換電路板顯示部件等。 3.4 實(shí)際流量與指示流量不一致 一般是浮子受介質(zhì)腐蝕造成浮子的質(zhì)量體積等發(fā)生變化,造成儀表系數與出廠(chǎng)標定的數值不一樣,所以顯示的流量與實(shí)際相測得的的流量存在誤差。還有就是錐管內直徑尺寸變化,與浮子變化一樣,都是改變了儀表的系數,與出廠(chǎng)標定的數值不一樣等。解決辦法是更換成耐腐材料,或者重新標定,或者換新的浮子。如果還不能解決,那只能更換流量計了。浮子、椎管附著(zhù)水垢污臟等異物層,那么就要對內部進(jìn)行清洗蒸汽吹掃,還要防止損傷椎管內表面和浮子,保持浮子原有光潔度。還有就是流體本身發(fā)生變化,與原來(lái)的密度相比發(fā)生變化,不能準確測的流量。那么使用時(shí)只能修改內部參數使得適應新流體的密度等特性。氣體、蒸汽、壓縮性流體溫度壓力變化,那么溫度壓力等運行條件變化對流量測量值影響頗為靈敏,按新條件作換算修正。流體脈沖,氣體壓力急劇變化,指示值波動(dòng),那么雖然浮子偶發(fā)跳動(dòng)影響不大,但周期性振蕩,管道系統必須設置緩沖裝置,或者改用有阻尼的儀表。液體中混入氣泡,氣體中混入液滴,那么混入物改變密度等影響,做必要改進(jìn)排除之。用于液體時(shí)儀表內部死角存留氣體,影響浮子部件浮力,那么對小流量?jì)x表及運行在低流量時(shí)影響顯著(zhù),排除氣體。 3.5 指針指示呆遲 浮子和導向軸間有微粒等異物或導向軸彎曲等原因卡住,解決方法是拆卸檢查,清洗,鏟除異物,校直導向軸等。導向軸彎曲的原因大多是閥門(mén)快速啟閉,浮子急劇升降沖擊所致。磁耦合浮子組件磁鐵四周附著(zhù)鐵粉或顆粒,解決辦法是拆卸清洗使之運行自如,不卡頓。運行初期利用旁路管,充分沖洗管道。為防止長(cháng)期使用時(shí)管道可能產(chǎn)生鐵銹,可在表前裝設過(guò)濾器。指示部分連桿或者指針卡住,解決辦法是手動(dòng)試磁鐵耦合連接的運動(dòng)連桿,有卡頓阻尼部位調整之。檢查旋轉軸與軸承間是否有異物阻礙運動(dòng),解決辦法是清除義務(wù)或更換零件。磁耦合的磁鐵磁性下降,解決辦法是拆卸下儀表,用手上下移動(dòng)浮子,確認指示部分指針等平穩地跟隨移動(dòng);不跟隨或者跟隨不穩定則換新零件。 4 結束語(yǔ) 嚴格按照說(shuō)明書(shū)確認各項指標是否符合要求,準確的啟用儀表,上海上自?xún)x公司定期的維護將使儀表的可靠性進(jìn)一步提高。而隨著(zhù)科技的發(fā)展,新材料新工藝的運用,將使我們的維護工作更加輕便,省心。 |