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          如何解決氣體進入液體流量計產生誤差增大的問題

          點擊次數:817  發布時間:2020-01-03

          液體流量計在安裝和使用的過程中,常常因為各種各樣的原因混入氣體產生氣泡從而影響到流量計的測量精準度。接下來我們從氣體進入流量計的幾大原因分析解決方法。針對這些原因采取相應措施,才是減小液體流量計測量誤差的有效方法。

          導致氣體進入流量計的原因

          1)旋渦等卷入空氣

          貯存容器液位高度下降到略高于吸入管進口端,或只有1-2倍進口直徑D的距離(要大1-2D,取決于吸入流速)時,就會產生旋渦,極易將液氣界面的空氣卷入液體進入管道。在實踐中遇到這樣的失誤實例很多,這可能是管道進入空氣普遍和進氣量多的原因。

          2)原水中的空氣

            自加強水資源管理,要向江河汲水者收費以來,大量流量計被使用于計量原水。然面從江河汲取原水泵送至貯水池,經驗表明在此段輸水管內易積聚混在原水中的空氣,稱作“窩氣”問題。若在窩氣條件下測量流量,氣體存在減小流通面積等原因影響測量的準確性,因此要求在測量點上游適當位置裝排氣閥,以解決窩氣間題。

          3)管道充液不全殘留空氣

          檢修管系先要排盡液體,結束后重新充液,然而有時候要完全充滿亦相當困難,因為在管系所有高點(如倒U字形頂部)和死角,易聚存氣團,日后遇到壓力或流量突然波動,氣團破裂被液體帶走部分氣體。這常是管線投入運行初期流量計測量不準確的原因之一。少量體積的氣泡會帶來相當大的誤差,實驗證明液體含1%體積比的氣泡進入渦輪流量計可產生+5%的誤差。此外過多氣泡會阻塞差壓式流量計的引壓管,使測量無法進行。

            良好的管系設計只有很少的高點,且在這些高點設有排氣閥,人工排放殘留氣體。如有許多高點的管系,排放氣將帶來很大工作量,替代的方法在流量儀表上游裝氣體分離器,分離夾帶的氣體。

          3)密封泄漏
          空氣粘度遠比液體小,某處液壓密封試驗時能保持管內液不外泄,卻不一定能保證管內氣體不外泄或吸入。負壓管管道連接處密封稍有不慎,極易將空氣吸入管內。泵吸入端等負壓管的密封不良會吸入空氣易為人們想到,然而若管道壓力略高于大氣壓且出現脈動流,亦會產生瞬間壓力低于大氣壓而吸入空氣的現象。  

          未裝空氣分離器的流量測量系統所有負壓管連接處,要經常檢查,一旦發現密封有損壞征兆,應即予更換墊片等。  

          4)冷卻收縮形成的氣泡

          這是一種比較隱蔽的液體混入氣體的方式。充滿液體的管系停止運行,進出口截止閥關閉后逐漸冷卻,由于熱膨脹系數不同,液體體積收縮比管系收縮大得多,管道內形成真空的收縮空間。液體中溶解氣體便分離出來形成游離氣泡積聚于管系高點,重新運行時必須排除這些氣體,否則運行初期會出現正向測量誤差。

          5)液體中溶解氣體因溫度壓力變化形成游離氣泡

          溶解在液體中的氣體當液體壓力降低或溫度升高會分離成游離氣霧或氣泡。例如1個大氣壓0℃的水多可溶解約0.3%體積比的空氣,若在流程中水溫升高到30℃時,多就只能溶解約0.15%;石油制品溶解空氣要大得多,若溫度僅相差15℃,游離空氣形成的氣泡體積卻有1%-1.5%。這是石油制品流量測量點的上游通常都裝有氣體分離器的主要原因之一。

          綜上所述,液體流量計時管道中混入氣泡是難以避免的,除了在安裝時使用時注意避免氣體進入流量計外,用戶還可以通過安裝氣體分離器來解決這類問題。

          氣體分離器又稱消氣器,過去與容積式流量儀表配套使用居多。液體從上述幾種途徑進入空氣而影響測量時,亦必須裝氣體分離器,特別是間歇運行的測量環境和測量價值較高的介質如石油制品等,以及貿易核算要求嚴格的場所。流程工業連續運行系統中液體不常出現夾雜氣體現象,因此過去流量儀表前一般很少裝用氣體分離器;但是現在由于要求提高,連續運行系統中渦輪式等流量儀表前有增加裝用的趨勢。

          分離器排放的氣體可能是空氣,也可能是液體的飽和蒸汽和所夾雜的液滴。如是易燃液體的液點,要妥善處置以確保安全。

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