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文档简介
科氏质量流量计(CMF)介绍1、基本介绍2、原理/结构3、选型4、安装5、在LNG行业应用的比较
1.基本介绍-概念质量流量计是对被测介质的流量进行连续测量,测量结果是以公斤或吨等重量工程单位显示出来的流量仪表。
1.基本介绍-分类
1、间接式质量流量计(1)
压力温度补偿式差压流量计(2)
压力温度补偿式体积流量计2、直接式质量流量计(1)
热式质量流量计(TMF)a、
托马斯流量计b、
边界层流量计c、
旁路管流量计(2)
冲量式质量流量计(冲板)(3)
差压式质量流量计(孔板+定流量泵)(4)
双涡轮式质量流量计
(5)科里奥利式
1.基本介绍-为什么要测量质量流量温度/压力体积1体积2质量1=质量2质量1体积1质量2体积
2非连续的,直接测量m=Smi连续的,间接测量••m=V•r•V = 体积流量r = 密度m = 质量流量•mi1.基本介绍-直接测量
直接测量质量流量,有很高的测量精确度。
可测量流体范围广泛,包括高粘度液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体。
测量管的振幅小,可视作非活动件,测量管路内无阻碍件和活动件。
对流体流速分布不敏感,因而无上下游直管段要求。
不受介质特性的影响。可做多参数测量,如同期测量密度,密度,温度和粘度、溶液中溶质所含的浓度。1.基本介绍-优点1.基本介绍-局限零点不稳定,容易形成零点漂移。不能用于测量低密度介质和低压气体;液体中含气量超过某一限制(按型号而异)会显著影响测量值。
对外界振动干扰较为敏感,为防止管道振动影响,大部分型号CMF的流量传感器安装固定要求较高。
不能用于较大管径,目前尚局限于400mm以下。
压力损失较大。价格昂贵。2.原理/结构-科里奥利力2.原理/结构-科里奥利力w = 角速度v = 径向速度
F = 科氏力
u = 切线速度
vFU‘‘‘FvvFU‘‘U‘mmmwFc=-2m*v*w2.原理/结构-科里奥利力m = 质点w = 角速度v = 径向速度
Fc =科里奥利力Fc=-2m*v*w震动V>0FcFcV=02.原理/结构-质点在测量管中的运动仪表以一定的角速度振动w管进口处:由于质点要保持原来的状态,在运动过程中受科氏力作用在测量管上。该力阻止测量管的运动。管出口处:同进口处,方向相反。m2.原理/结构-工作原理驱动线圈热电阻(RTD)检测线圈流量管连接管线连接传感器和变送器,提供电源,信号通讯变送器对检测线圈传输来的信号进行处理
在双管型质量流量计当中,入口处的分流管把流入的介质均等地一分为二,送到两根测量管中,这样保证了100%的介质流经测量管。
两根测量管由于驱动线圈的作用,产生以支点为轴的相对震动。当测量管中有流量时,产生如图所示的科里奥利现象。2.原理/结构-工作原理2.原理/结构-工作原理在每个流量管上,均有一组磁铁/线圈组,我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动,线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动,在内部回路产生交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。通过监测该交流信号,我们可判断测量管的运行状态。典型的测量管管型图
2.原理/结构-测量管的典型结构3.选型选型原则(1)
根据被测流体的类型选择流量计的结构(2)
安全性原则(3)
流量范围(4)
准确度(5)
压力损失(6)
其他性能因素(7)
性能价格比3.选型选型方法科里奥利质量流量计的选型方法具体方法与步骤:(1)
填写工艺操作条件a、流体名称及性质b、流体状态(液态、气态、浆液或其他形式)c、工艺状况下的流量(最大、常用、最小值)d、工艺状况下的压力(最高、常用、最低值)e、工艺状况下的温度(最高、常用、最低值)3.选型f、
工艺状况下的密度范围g、工艺状况下的粘度范围h、工艺管道管径i、
允许测量误差j、
允许压力损失k、
允许最大流速3.选型(2)
根据工艺条件,对照技术指标,预选传感器型号(3)
计算流量传感器的压力损失(4)
计算传感器测量管内的介质流速(5)
计算测量准确度(6)
变送器及二次仪表的选型3.选型-选何种形状的传感器U型测量管:由于灵敏度更高,零点稳定性更好所以量程比更宽;同样口径下流速低也能满足精度--这对易汽化的介质尤为重要。单直管:直管易受温度及压力影响,实际现场使用精度较难达到标定值,故不推荐用于贸易计量。4.安装-理想安装方式4.安装-截止阀和控制阀的安装为使调零时没有流动,质量流量计上下游设置截止阀,并保证无泄漏。控制阀应装在质量流量计下游,质量流量计保持尽可能高的静压,以防止发生气蚀和闪蒸。4.安装-脉动和振动
为不使流程中发生的和外部的机械振动,应向制造厂询问所提供质量流量计的共振频率范围,亦可向制造厂提供现场振动状况咨询是否需要采取下列措施,如:1)设置脉动衰减器,2)设置振动衰减器或柔性连接管,3)特殊的流量传感器的夹装固定设备,等等。4.安装-防止质量流量计间相互影响同一型号两台质量流量计串联安装,或多台质量流量计接近地并行(或并联)安装,尤其装在同一支撑台架时,测量管振动会使各质量流量计间相互影响,产生干扰而引起异常振动,严重时使仪表无法工作。安装时应采取防范措施,如:向制造厂提出错开接近仪表的共振频率值;拉开流量传感器距离,不设置在同一台架上,独立设置支撑架;流量传感器异方向安装;流量传感器间设置防振材料隔离等方法。5.比较:E+H、艾默生、处弗洛科氏质量流量计
在LNG/LGP/CNG上的应用比较项E+H处弗洛truflow高准microMotion产品系列LGPmass,LNGmass,CNGmassAMFCNG050通径DN8,DN15,DN25,DN40DN8,DN15,DN20,DN25,DN80DN13~DN25准确度等级0.10.15,0.2,0.5,1.00.5重复性0.1%0.075%,0.1%,0.25%,o.5%0.3%密度(g/cm3)±0.001±0.001±0.001最高工作压力(MPa)104,6,10,2534.5接液材质316L304,304L,316,316L,哈氏合金316,316L输出接口Modbus/RS-485,脉冲,报警输出Modbus/R
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