引言
　　流量(liàng)儀表又稱爲流(liu)量計 ，焦化裝置(zhi)常用的流量儀(yi)表有孔闆流量(liang)計、楔式流量計(jì)、錐形流量計、容(rong)積式流量計、渦(wō)街流量計、電磁(cí)流量計、質量流(liu)量計等。它用于(yú)在不同的安裝(zhuang)條件和環境條(tiáo)件下實現對工(gōng)藝管道内不同(tong)流體的測量。
1流(liú)量儀表的分類(lei)及測量原理
1.1孔(kǒng)闆流量計
　　 孔闆(pǎn)流量計 的設計(jì)依據是伯努力(lì)方程。流體的機(ji)械能守恒即動(dòng)能+重力勢能+壓(ya)力勢能=常數。總(zong)的說來，差壓式(shi)流量計的工作(zuò)原理基于如下(xia)事實：如果流體(ti)流經一個收縮(suō)（節流）件時，流體(tǐ)将被加速。這種(zhǒng)流體的加速将(jiāng)使它的動能增(zēng)加，而同時按照(zhào)能量守恒定律(lü)，在流體被加速(sù)處它的靜壓力(lì)一定會降低一(yi)個相對應的值(zhí)。因此在孔闆上(shàng)、下遊側會産生(shēng)一個與流量值(zhí)成平方關系的(de)差壓，将此差壓(ya)從孔闆兩側取(qu)壓口引出，送至(zhì)差壓變送器轉(zhuǎn)變爲電信号輸(shū)出，再經專用智(zhì)能流量計算儀(yi)運算後，即可獲(huò)知流量值。
　　孔闆(pǎn)流量計由于已(yǐ)标準化且結構(gou)簡單、牢固；易于(yú)複制、通用性強(qiáng)、價格低而獲得(de)相當廣泛的應(yīng)用，焦化裝置共(gòng)有孔闆流量計(ji)97台。但孔闆流量(liang)計易積污堵塞(sai)和易被磨損，壓(ya)損較大，現場安(ān)裝條件高，要求(qiu)的直管段過長(zhang)（上遊10D下遊5D），因此(cǐ)也有一定的局(jú)限性。
1.2楔式流量(liang)計
　　 楔式流量計(ji) 的檢測件是一(yi)個V字形楔塊（又(you)稱楔形節流件(jiàn)），它的圓滑頂角(jiǎo)朝下，這樣有利(lì)于含懸浮顆粒(li)的液體或粘稠(chóu)液體順利通過(guò)，不會在節流件(jiàn)上遊側産生滞(zhi)流。因此特别适(shi)合在石油、化工(gōng)等行業中用于(yú)體積流量和質(zhi)量流量的測量(liang)。

　　其測量原(yuán)理是流體通過(guo)楔形流量計時(shí)，由于楔塊的節(jie)流作用，在其上(shàng)、下遊側産生了(le)一個與流量值(zhi)成平方關系的(de)差壓，将此差壓(ya)從楔塊兩側取(qu)壓口引出，送至(zhi)差壓變送器轉(zhuan)變爲電信号輸(shū)出，再經專用智(zhì)能流量計算儀(yí)運算後，即可獲(huo)知流量值。
　　楔式(shi)流量計的優點(diǎn)是重複性好、精(jīng)确度高，經标定(ding)的楔式流量計(ji)，精度達0.5級。具有(yǒu)自清潔能力，無(wu)滞流區。耐磨損(sun)、壽命長、可靠性(xìng)高。永久壓損比(bi)孔闆小。一體型(xíng)結構，現場安裝(zhuang)無需安裝導壓(ya)管路，直接與管(guan)道進行螺紋或(huò)法蘭連接。施工(gōng)省時省力，維護(hù)方便。它可以滿(man)足大多數流體(tǐ)的測量要求，特(te)别适用于高粘(zhān)度、低雷諾數流(liu)體以及高腐蝕(shí)、高磨損流體的(de)流量測量，對于(yú)清潔液體、高粘(zhān)度流體、蒸氣、料(liao)漿、腐蝕性流體(ti)、氣體等都能保(bao)持流量與差壓(ya)的平方根成正(zheng)比關系。焦化裝(zhuāng)置加熱爐四路(lu)進料流量、輕蠟(la)油和重蠟油出(chu)裝置流量的測(cè)量元件均使用(yòng)楔式流量計。
1.3錐(zhuī)形流量計
　　 錐形(xíng)流量計 是一種(zhǒng)差壓式流量計(ji)，它以獨特的邊(biān)壁逐步收縮節(jiē)流方式，一改傳(chuán)統節流裝置的(de)幾乎所有缺點(diǎn)。其原理與其它(tā)差壓式流量計(jì)一樣，是經典的(de)密閉管道中流(liú)量守恒原理和(he)流動連續性原(yuán)理，并具有自整(zheng)流、自清洗、自保(bǎo)護功能。其自清(qīng)洗特性使流體(tǐ)沿錐體被加速(su)，髒污雜質無法(fa)存留錐體表面(miàn)；液體中的氣體(tǐ)或氣體中的液(yè)體以及顆粒、纖(xian)維等，通過錐體(ti)與管道縫隙被(bèi)掃向下遊，不會(huì)有髒污、雜質存(cun)留、堵塞而影響(xiǎng)測量，可保證儀(yí)表長期穩定工(gong)作。其自保護功(gong)能使流體在錐(zhuī)體表面形成附(fù)面層效應，使錐(zhui)體表明得到保(bǎo)護，錐體關鍵尺(chi)寸不緻因磨損(sun)而改變，保證了(le)測量精度的長(zhǎng)期穩定性。
　　錐形(xing)流量計的直管(guǎn)段要求極短，無(wú)積污、堵塞，可保(bao)持長期測量穩(wen)定；其永久性壓(yā)損隻有孔闆的(de)1/3；因此廣泛應用(yòng)于石油、化工、電(diàn)力、供熱等領域(yu)，焦化裝置内幹(gàn)氣、富氣、含硫污(wū)水等介質的流(liu)量測量元件均(jun)爲錐形流量計(jì)。

1.4容積式流(liú)量計
　　容積式流(liu)量計的原理是(shi)依靠入口壓力(li)和出口壓力之(zhī)間的壓差推動(dong)轉子。流量計的(de)兩個轉子是帶(dài)齒的，并互相齧(niè)合，交替的由一(yi)個帶動另一個(gè)，橢圓齒輪既作(zuo)測量用也作驅(qū)動用。它由測量(liang)部分、密封聯軸(zhóu)器、調速器、顯示(shì)部分和發訊部(bu)分組成。焦化裝(zhuang)置冷減壓渣油(yóu)進裝置流量和(hé)循環油出裝置(zhi)流量使用容積(ji)式流量計測量(liang)。
1.5渦街流量計
　　渦(wō)街漩渦流量計(ji)通常稱它爲漩(xuán)渦流量計，又稱(cheng)卡門漩渦流量(liang)計，它是利用流(liu)體自然振蕩的(de)原理制成的一(yī)種漩渦分離型(xíng)流量計。當流體(tǐ)以足夠大的流(liú)速流過垂直于(yu)流體流向的物(wu)體時，若該物體(ti)的幾何尺寸适(shi)當，則在物體的(de)後面，沿兩條平(píng)行直線上産生(shēng)整齊排列、轉向(xiàng)相反的渦列。渦(wō)列的個數，即渦(wo)街頻率，和流體(ti)的流速成正比(bi)。因而通過測量(liang)漩渦頻率，就可(kě)以知道流體的(de)流速，從而測出(chū)流體的流量。理(lǐ)論和實踐研究(jiū)證明，漩渦分離(lí)頻率f與流體速(su)度v成正比，與漩(xuan)渦發生體迎流(liu)面寬度d成反比(bi)，即f=Sr×v/d，其中Sr爲斯特(tè)勞哈爾系數。

　　 渦街流(liu)量計 适用于測(ce)量管道雷諾數(shu)範圍在2×104~7×106的流體(ti)。超過了這個範(fàn)圍，斯特勞哈爾(er)系數便不是常(chang)數，精度就要降(jiàng)低。流體的流速(sù)必須在規定範(fan)圍内。被測介質(zhi)爲氣體時，最大(dà)流速應小于60m/s；爲(wèi)蒸汽時，應小于(yú)70m/s；爲液體時，應小(xiǎo)于7m/s。流體的壓力(li)和溫度也要在(zài)規定範圍。焦化(hua)裝置共有9台渦(wō)街流量計用于(yú)工藝管道内淨(jìng)化風、蒸汽、除氧(yang)水、氮氣等介質(zhi)的流量測量。

1.6電(dian)磁流量計
　　 電磁(cí)流量計 的工作(zuo)原理是基于法(fa)拉第電磁感應(ying)定律。在電磁流(liu)量計中，測量管(guan)内的導電介質(zhi)相當于法拉第(dì)試驗中的導電(dian)金屬杆，上下兩(liǎng)端的兩個電磁(cí)線圈産生恒定(ding)磁場。當有導電(diàn)介質流過時，則(zé)會産生感應電(diàn)壓。管道内部的(de)兩個電極測量(liàng)産生的感應電(diàn)壓。測量管道通(tōng)過不導電的内(nei)襯（橡膠，特氟隆(long)等）實現與流體(tǐ)和測量電極的(de)電磁隔離。電磁(ci)流量計主要由(yóu)磁路系統、測量(liàng)導管、電極、外殼(ké)、襯裏和轉換器(qi)等部分組成。
　　用(yong)電磁流量計測(cè)量流體流量時(shí)，介質溫度不能(néng)太高，一般不超(chao)過120℃，壓力一般不(bú)超過1.6MPa，流速不得(de)低于0.3m/s。被測介質(zhi)必須是導電性(xìng)液體，最低電導(dao)率>20uS/cm,被測介質中(zhōng)不能含有較多(duo)的鐵磁性物質(zhi)及氣泡。不能用(yòng)于測量氣體、蒸(zhēng)汽、石油制品等(děng)非導電性流體(ti)。焦化裝置循環(huan)水及新鮮水進(jìn)裝置、切焦水回(hui)流、切焦水泵入(ru)口流量均使用(yong)電磁流量計來(lái)測量。
1.7質量流量(liang)計

　　有一直管，以(yi)角速度ω繞定軸(zhou)O在平面内轉動(dòng)，管内有一質點(dian)m沿管以速度v向(xiàng)外移動。由于質(zhì)點m處在既有旋(xuan)轉運動，又有直(zhi)線運動的體系(xì)中，因此它将獲(huo)得兩個加速度(du)分量：向心加速(sù)度ar,其值爲rω2,方向(xiang)指向軸O；切向加(jia)速度ac，其值爲2ωv,方(fang)向與ar垂直，它來(lái)自旋轉管道，同(tong)時又對管道産(chan)生反作用力，這(zhe)就是科裏奧利(lì)力，其計算公式(shi)爲Fc=2mωv。後來人們用(yòng)管道振動的方(fāng)法來代替轉動(dong)，從而制出了質(zhi)量流量計。質量(liàng)流量計由傳感(gan)器、變送器、顯示(shi)器三部分組成(cheng)。
　　傳感器：敏感元(yuan)件是測量管。它(ta)通過激勵線圈(quan)使管子産生振(zhen)動，流動的流體(tǐ)在振動管内産(chǎn)生科氏力，由于(yu)測量管進出側(ce)所受的科氏力(lì)方向相反，所以(yǐ)管子會産生扭(niu)曲，再通過電磁(ci)檢測器或光電(dian)檢測器，将測量(liàng)管的扭曲變成(cheng)電信号，以進入(ru)變送器作進一(yī)步的處理。
　　變送(song)器：把來自傳感(gan)器的低電平信(xin)号或二進制信(xin)号進行轉換、放(fang)大，并輸出與流(liu)量和密度成正(zheng)比例的4~20ma标準信(xin)号，或頻率/脈沖(chong)信号，或數字信(xin)号。
　　顯示器：接受(shou)變送器來的信(xin)号，通常以數字(zi)的形式顯示被(bèi)測流體的瞬時(shí)流量、累計流量(liang)、密度、溫度等信(xìn)号。
焦化裝置熱(re)減壓渣油、燃料(liao)氣進裝置流量(liang)和柴油、混合蠟(la)油、穩定汽油、液(yè)化氣出裝置流(liú)量的測量及計(jì)量均通過質量(liang)流量計實現。
2流(liú)量儀表的選型(xing)技巧
　　流量儀表(biao)選型可以從五(wu)個方面進行考(kao)慮，這五個方面(miàn)爲流量計儀表(biao)性能方面、流體(tǐ)特性方面、安裝(zhuang)條件方面、環境(jìng)條件方面和經(jīng)濟因素方面。五(wu)個方面的詳細(xì)因素如下：
1、儀表(biǎo)性能方面：精度(dù)、重複性、線性度(dù)、流量範圍、信号(hào)輸出特性、響應(ying)時間、壓力損失(shī)等；
2、流體特性方(fāng)面：溫度、壓力、密(mì)度、粘度、化學腐(fǔ)蝕、磨蝕性、結垢(gòu)、混相、相變、電導(dǎo)率等；
3、安裝條件(jian)方面：管道布置(zhì)方向、流動方向(xiàng)、檢測件上下遊(you)側直管段長度(dù)、管道口徑、維修(xiu)空間、電源、接地(dì)、安裝等；
4、環境條(tiao)件方面：環境溫(wen)度、濕度、電磁幹(gan)擾、安全性、防爆(bào)、管道振動等；
5、經(jing)濟因素方面：儀(yi)表購置費、安裝(zhuāng)費、運行費、校驗(yan)費、維修費、儀表(biao)使用壽命、備品(pǐn)備件等。
流量計(ji)儀表選型的步(bu)驟如下：
1、依據流(liú)體種類及五個(gè)方面考慮因素(su)初選可用儀表(biao)類型（要有幾種(zhong)類型以便進行(hang)選擇）；
2、對初選類(lei)型進行資料及(ji)價格信息的收(shou)集，爲深入的分(fen)析比較準備條(tiáo)件；
3、采用淘汰法(fa)逐步集中到1~2種(zhǒng)類型，五個方面(mian)因素要反複比(bi)較分析最終确(que)定預選目标。
結(jié)束語
　　流量是工(gōng)業生産過程中(zhōng)常用的過程控(kong)制參數。随着科(ke)學技術的發展(zhǎn)，新型的流量儀(yi)表還在不斷湧(yong)現。流量計的選(xuǎn)型應當首先了(le)解流量儀表的(de)性能特點，再結(jié)合所應用場合(he)的工況條件，選(xuan)擇性能合适的(de)産品。随着生産(chan)工藝複雜程度(dù)和自動化程度(du)的提高，會對流(liu)量測量及控制(zhì)提出更新、更高(gāo)和更多的要求(qiu)，如5~7m特大口徑、特(tè)大流量測量；超(chao)微小流量測量(liang)；鋼水等高溫介(jiè)質的流量測量(liàng)；液氮等超低溫(wen)介質的流量測(ce)量，等等。近年來(lai)，核磁共振流量(liàng)計、放射性同位(wèi)素流量計等新(xīn)型儀表已日臻(zhēn)完善，流量測量(liang)精度也在不斷(duàn)提高。

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