热工流量表教案.doc

培训课题: 流量计量与仪表 培训对象: 热工仪表专业计量人员 培训重点: 流量计量的基本原理 膜式燃气表、腰轮流量计、涡轮流量计、旋进漩涡流量计、质量流量计的工作原理 上述仪表的选型、安装及维护 培训难点: 仪表工作原理及维护 培训方法: 讲授 培训器材: 培训地点： 培训中心 培训时间： 培训课时: 2.5课时 培训内容: 流量计量基本概述： 概述： 流量测量是研究物质量变的科学，流量和压力温度并列为三大过程检测参数，流量测量仪表主要应用以下领域： 工业生产过程；能源计量；环境保护；尾气、废气、污水、有害物质排放；科学实验。 流量测量具有其它测量领域更具复杂性： 被测介质处于流动状态，通常为非定常流； 被测介质种类繁多，物理化学性质极其复杂； 被测介质状态（温度、压力）变化范围宽广； 被测介质的物理化学性质对仪表性能有很大影响； 流体流动特性对仪表性能影响大； 仪表校验设备庞大复杂、昂贵。 流量测量的困难可分为流体特性和测量特性两方面。 流体特性对测量的影响分为以下几类： 脏物流：流体脏污、沉积和堵塞，如人工燃气、烟气、污水等； 腐蚀流：管道腐蚀严重带来脏物流，如酸碱盐流体等； 高参数流：高温、高压、真空及低温极端条件下的流量测量，如过热蒸汽、压缩天然气等； 脉动流：如发动机、压缩机、泵出口流体等； 大流量：管径达数米，流量达106～108kg/h； 微流量：流量下限极低，流量为10－4kg/h以下； 高粘性流：流体粘度极高，雷诺数很低，粘度可达数帕·秒； 多相流：如气液、液固、气固及气液固多相流； 质量流：被测介质工作状态及组分变化很大，体积流量无法准确测量； 以上只是针对某一方面而言，实际上往往多种情况并存，使得流量测量更加复杂。 测量特性对流量测量有以下影响： 现场工作条件恶劣，流量检测件可靠性差； 流量为动态量，难以获得高的准确度； 仪表结构多为法兰连接，只有停流时才允许拆卸维修，有些生产过程连续进行，只有在大修时方可停流，中间仪表有故障无法检修； 仪表离线在实验室校验的工作条件与现场工作条件相差很大，准确度在现场发生偏离难以发现； 校验设备庞大昂贵，校验费用亦不菲，周期检定较为困难。 人们对流量测量与仪表关注的焦点是仪表可靠性和准确度。 仪表可靠性包括仪表质量可靠及可维修性，流量仪表是现场仪表，检测件与被测介质直接接触，面临恶劣的工作条件，要求仪表百分之百可靠是不现实的，也是不可能的，但发生故障的概率应该较低一些，平均无故障工作时间要长一些，发生故障时应能方便维修，维修费用不太大。 提高仪表可靠性可以采取以下办法： 提高仪表质量； 改变结构形式，如采取不断流插入式结构，多路并联管道，加装过滤器消气器，加注润滑油等 加强现场维护管理。 为解决不同条件下各种被测介质的流量测量，至今已发展了种类繁多的流量仪表，常用的封闭管道流量测量方法和仪表大致有10大类： 差压式流量计；2）浮子流量计；3）容积式流量计；4）涡轮流量计；5）电磁流量计；6）流体振动流量计（涡街流量计、旋进漩涡流量计）；7）超声流量计；8）热式流量计；9）科式质量流量计；10）其它流量计。 以上流量计所占的比例在不断发生变化，早期1）～3）较多，新型流量计4）～10）较少，现在，1）在大量减少，4）、5）、7）、9）等在逐年增加。尽管出现如此众多的测量技术和仪表，但在实际工作中仍然感觉有许多流量测量问题难以解决。 在流量计的使用中首先遇到的问题是仪表的选型问题。流量计的选型并不是一件容易的事，它要考虑的因素很多，大致有仪表性能、流体特性、安装要求、环境条件和经济因素等。 理想中的流量计应该满足以下条件： 检测件无阻碍物，不产生压力损失； 检测件可夹装在管道外部，可移动到任何地点测量，无需截断管道与流体； 仪表的来了计算方程简单明确，可外推至未知领域而无需实流校验； 频率脉冲输出信号，数字式仪表，便于远传与计算机连接； 仪表输出信号不受流体介质特性的影响； 仪表输出信号不受流体流动特性的影响； 仪表重复性好； 仪表流量范围宽，线性好； 仪表可靠性高，价格便宜，维修简单； 无需实流校验，可以“干校”； 检测件输出信号可以直接反反映质量流量。 可以说至今并没有出现上述的理想流量计，所有现在使用的流量计都或多或少具备一些上述条件，当然，流量仪表科研部门和生产厂家都在为此进行不懈努力，力求使新型仪表具备更多上述条件。 基本概念 流体在单位时间内流过管道或某横截面的数量称为流量，也称瞬时流量。分为体积流量qv和质量流量qm两种形式。 基本方程为： 总量（累积流量）： 2．1流体的主要物理性质： a)流体的密度、相对密度（比重）、比容 ρ=m/V 式中：ρ——流体密度（单位体积内物质的质量），kg/m3； m——