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淺談金屬管浮子流量計的原理及常見故障處理方法

發布日期:2018-11-14 10:32:30  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】:[摘要] 闡述了金屬管浮子流量計的基本原理,安裝方法以及常見故障處理。......

     [摘要] 闡述了金屬管浮子流量計的基本原理,安裝方法以及常見故障處理。

    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儀表。采用全金屬結構,具有壓力損失小,量程比大,安裝維護方便等優點,廣泛應用于各種復雜,惡劣環境的流量測量與過程控制中。
 
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上下自由移動的浮子。
    當被測介質通過金屬管浮子流量計時,介質從錐形管下端流入,對浮子產生一個沖擊力(這個力的大小隨流量大小而變化),使得浮子上下存在一個壓力差,這個壓力差的變化使得浮子在椎管內上下移動。流體流經浮子與錐形管壁間的環形斷面從上端流出。當被測流體流動對浮子的作用力正好等于浮子在流體中的重量時,浮子受力處于平衡狀態而停留在某一高度。分析研究表明:浮子在錐形管中的位置高度,與所通過的流量有著相互對應的關系。因此,觀測浮子在錐形管中的位置高度,就可以求得相應的流量值,通過磁耦合傳遞到指針指示裝置,帶電遠傳流量計通過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,流體自下而上流過流量計,且垂直度優于2°,如果需要水平安裝時水平夾角優于2°,并加U 形管道。儀表應安裝在無震動的管道上。安裝時儀表的直管段長度應大于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。安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計應加旁路,以便處理故障或吹洗時不影響生產。新裝管道在儀表安裝前應將新管道沖洗干凈,如果被測介質含有雜質,則應在儀表上游安裝過濾裝置,安裝時流體必須從下向上流動,若流體從上向下流動,則儀表不能工作。當用于氣體測量時,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。如果被測介質的溫度高或流體溫度過低易發生結晶時,需采取隔熱保護措施時,應選用夾套型,以便進行冷卻或保溫。為了便于檢修儀表,應在儀表上、下游安裝截止閥門和旁通閥門。儀表按規定
    安裝好后,應先關閉上、下游閥門;再檢查儀表的接線情況,檢查無誤后,開啟儀表電源,則瞬時流量應顯示為零。如要正常使用,則應先開啟上游閥呈全開后,用流量計下游調節閥由小到大緩慢調節流量,則瞬時流量應該有變化。不工作時,則應先關閉上游閥門、然后關閉下游調節閥門。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境。
 
3 常見故障及處理方法
    3.1 指針抖動
    輕微抖動,一般都是由于流體流動自然引起的,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,一般是介質波動,脈動引起,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,超過流量計的可測量量程。
    
    3.2 指針不動
    一般是浮子卡死,不能隨著流體流動而上下移動。我廠的多臺金屬管浮子流量計均出現過這種現象,通過拆檢,發現是浮子卡死引起的。進一步分析原因為,浮子的導向軸由于長年磨碎形成凹槽,導向軸轉動,與D 形固定環卡住,導致浮子不能移動。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,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中的鐵磁性物質,日積月累,形成水垢狀結合體,導致浮子移動不靈活甚至不能移動。這種情況是加裝過濾裝置,及時清理,定期維護方能正常使用。
 
    3.3 流量計沒有顯示
    可能是電源接觸不良或接線脫落,查看電源供應是否正常,接線是不是緊固,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 實際流量與指示流量不一致
    一般是浮子受介質腐蝕造成浮子的質量體積等發生變化,造成儀表系數與出廠標定的數值不一樣,所以顯示的流量與實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、椎管附著水垢污臟等異物層,那么就要對內部進行清洗蒸汽吹掃,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生變化,與原來的密度相比發生變化,不能準確測的流量。那么使用時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,那么雖然浮子偶發跳動影響不大,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,做必要改進排除之。用于液體時儀表內部死角存留氣體,影響浮子部件浮力,那么對小流量儀表及運行在低流量時影響顯著,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。為防止長期使用時管道可能產生鐵銹,可在表前裝設過濾器。指示部分連桿或者指針卡住,解決辦法是手動試磁鐵耦合連接的運動連桿,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,解決辦法是清除義務或更換零件。磁耦合的磁鐵磁性下降,解決辦法是拆卸下儀表,用手上下移動浮子,確認指示部分指針等平穩地跟隨移動;不跟隨或者跟隨不穩定則換新零件。
 
4 結束語
    嚴格按照說明書確認各項指標是否符合要求,準確的啟用儀表,定期的維護將使儀表的可靠性進一步提高。而隨著科技的發展,新材料新工藝的運用,將使我們的維護工作更加輕便,省心。

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