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简述智能科里奥利流量计应对两相流体流量的测量

一切流量仪器技能的使用都有它的局限性,特别是对两相流体的流量检测,比方空气混合在液体里的气、液两相流体。液体和空气混合的气、液两相流体的动态特性特别复杂,即便运用现代的流体动态模型,很大程度上也还不能明晰地描绘它们的动态特性。所以对这种不行预知两相流体的流量检测对任何流量计包含科里奥利流量计都是充溢挑战性的。
 
科里奥利流量计的突出体现
 
科里奥利流量计因其极高的检测精度、牢靠性以及十分低的维护费用而广泛地被推行和运用在各个工业领域。这种开展趋势使得科里奥利流量计也运用在气、液两相流体的流量检测变得很一般。
当其他类型的流量计面临两相流问题束手无策时,科里奥利流量计却为用户供给了一种可行计划,这一点关于用户来讲是十分走运的。比方,机械式的涡轮流量计或许容积式的流量计都不能成功地检测两相流体的流量。经过曩昔多年的不断研讨和尽力,高准科里奥利流量计在两相流体的流量检测方面有了更好的体现(比方特有的专利技能瞬间气泡纠正功用)。
 
3寸高准Elite流量计用在货车装料的流量检测
进一步开展的空间
 
虽然科里奥利比起其他流量仪器技能在充溢挑战性的两相流体流量检测有更好的体现,可是这样的体现仍是不能契合高准公司的规范,也不能满意大都客户的要求。挑战性首要在于两个方面:掺气的形式和怎么挑选流量计的尺度。
 
掺气的形式
 
■“先管线排空-后发动批次处理”
 
夹藏空气常常发生在“先管线排空-后发动批次处理”的流体输送流程。这种现象会发生在当一个流程,比方当货车或许火车的装料,要求管线在上一次的装料进程完结后彻底地被排空,特别一些流体假设残留在管道上会变成结晶体,这是一个十分遍及被要求的操作进程。当在下一次装料时,因为管线现已在上一次装料完结后被排空,流量的检测有必要在空管的状态下开端。
 
高准科里奥利流量计在“先管线排空-后发动批次处理”的操作上有一段成功的前史。现在有超越5000台高准流量计成功地使用在这一形式的流程,流量传感器尺度规模从2寸到6寸都有,流体包含葡萄糖、酚酞、石油产品和流态肥料。在完结装料后,需求排空管道是遍及的操作进程,而这些高准科里奥利流量计能够在整个装料进程中很好地运作,包含在时间短的装料的初始阶段和装料后的用空气(或氮气)排空管道的进程。
 
■持续性夹藏空气
 
另一种方法是空气可能持续性地夹藏在流体里,比方说,假设泵的密封圈走漏,或许是因为容器的低液位而吸入空气,或许由其他方法而持续性地吸入气体到管线上。一般这种掺气的形式夹藏的空气在流体的含量会在0~5%的低规模内。高准公司信任,并且大都用户也赞同,没有一个科里奥利流量计的供货商对这种掺气形式的流体能够供给完美的流量检测精度。
 
高准公司一向致力于经过调整信号处理的进程、传感器的规划以及更完善的驱动规划来完善流量计的功能。为对流量计做正确的评估,高准公司定制了一套试验设备,能够对很多种流体做出测验。至今,所测验的流体现已包含啤酒麦芽汁到番笕(粘度大于5Pa·s)。在曩昔的一年里,流量计的许多功用被进一步地完善,在不久的将来,下一代的高准科里奥利流量计能够为两相流体供给更牢靠的流量检测。
 
也有少量的用户可能会屡次遇到流体里持续性的夹藏空气在30%或以上的问题。虽然科里奥利生产商正尽力开发他们的技能以面临这方面的问题,但这并不是那些面临两相流体问题的大大都用户所首要考虑的。从咱们同客户评论的进程中,咱们信任需求集中精力改进流量计的功能,为客户所面临的最遍及的两相流体“先管线排空 后发动批次处理”和“0~5%持续性掺气”供给更牢靠的流量检测。 
 
对掺气(高达30%)和高粘度(高达10Pa·s)流体的测验设备
核算流量计的尺度
 
咱们了解用户所面临的流体掺气形式和现在流量技能的局限性,为改进他们的科里奥利流量计的体现,用户能做些什么呢?为减轻掺气问题一个简略的现成方法就是:挑选正确的流量计尺度。
 
许多掺气问题往往发生在高粘度的流体里,而大大都高粘度的流体都对错牛顿性液体。别的,大大都被科里奥利流量计所检测的非牛顿性流体是触变性的(触变性的流体的粘度会跟着流速的添加而下降)。大都流量计的尺度是使用牛顿性流体的粘度来核算的,而这个粘度可能数千倍高过于触变性流体在活动状态下的粘度。这样就造成了所挑选的流量计的尺度过大,经过传感器的流体流速过低而产生了空气和液体的两相分离。
 
首要用户应该判定流体粘度的特性以及它和流速的联系,特别是要考虑到触变性流体的粘度的可变性。一个很好的触变性流体的比方是番茄酱。在静态下的番茄酱十分粘稠,即便瓶口倒转朝下,也不会从瓶子里流出来。可是一旦它开端从瓶子里流出,它就流得很快。管道里的粘稠流体也常常会有这样的体现。因此假设用户通知科里奥利流量计的出售人员的粘度是流体在静态下的数据,那么流量计的尺度就不能依据流体在活动状态下的粘度来取得正确的核算。
 
流量计尺度的挑选在很大程度上依赖于正确的流体粘度的数据,详细有两个比方:依据牛顿性流体粘度来核算流量计的尺度;依据触变性流体的特性来核算流量计的尺度。
 
依据不同的工艺设备,很多种不同尺度的流量计可能会被选用,为了简化起见,咱们只拿了1寸和3寸的流量计作比较。
 
■依据牛顿性流体粘度核算流量计的尺度
 
这个核算比方满意以下假设的工艺条件:流量=500磅/分钟;密度=1.01g/ml;室温文大气压力;牛顿性流体的粘度=4.4Pa·s。
两种不同尺度流量计所引起的压降:1寸流量计引起压降760psid;3寸流量计引起压降21psid。
 
两种不同尺度的流量计在不同流量状态下所引起的压降
1寸流量计所引起的压降超越了正常所能承受的规模,在这种情况下,3寸流量计天然会被选用,也埋下了潜在的危险,当空气出现在流体里时,流量计的体现会遭到很大的影响。首要是因为500磅/分钟(10∶1量程可调率)的流量相关于3寸流量计量程规模来讲很低,空气在传感器里会有集合成大气泡的趋向从而使流量检测变得彻底不行能。
 
■依据触变性流体的特性核算流量计的尺度
 
了解你的流体在活动状态下的粘度不仅会对科里奥利流量计的体现有很大影响,并且也会协助你使整个操作体系变得更有用以及节约更多的本钱。
 
一起你还能够挑选更小的管道,不同的阀门、泵以及包含科里奥利流量计在内的其他体系组成器件。
 
在这种情况下,小尺度的流量计有三个首要长处:
 
1. 因为所给的操作流量对小尺度的流量计而言会操作在更高的流量规模内,所以小尺度的流量计有更好的检测精度。
2. 更高的流速会使空气更好地混合于液体中,使得气液混合愈加均匀单一。
3. 低本钱。
 
一个好的核算依据,像高准公司出售人员所用的,能够让你输入触变性流体的特性一般是“KN”值,或许“粘稠指数”和“流量特性指数”。这些是一个简略的动力规律方程式的系数。
 
一种有着粘度参数K=4.4Pa·s和n=0.2的测验流体,在先前所给的工艺条件下,被用来估算在1寸和3寸流量计所引起的压降。流体在没有活动的状态下粘度高达4.4Pa·s,但在高流量状态下粘度会下降到只要几个厘泊罢了。下面的曲线图比较了两种不同尺度的流量计在不同流量状态下所引起的压降。
 
当用牛顿流体粘度4.4Pa·s来核算,3寸流量计所带来的压降都少于21Psid。但考虑到触变性流体的特性,挑选1寸流量计是可行的。
 
依据非牛顿性流体的特性来核算流量计的尺度最重要的好处是流量计取得了更好的体现,特别是当有气体出现在流体里的情况下。更高的流速使得不同的流体取得更好地混合;更均匀单一的流体天然取得更牢靠的流量检测。比较在不同尺度的科里奥利流量计的相对流速能够用来估量究竟多少空气含量是容许的。比方,在相同的流量前提下,流速在1寸流量计大约会比3寸的高出6倍,所以1寸流量计对空气容忍度大约会比3寸的好过6倍。不同的流量计有着不同的流量截图面积;所以要与流量仪器厂商洽谈核算流量计尺度所需的各种详细数据。
 
总结
 
两相流体的流量检测还会持续为流量技能带来挑战性。科里奥利流量计现已证明了在“先管线排空-后发动批次处理”的工序里有很好的体现。虽然科里奥利流量计厂商还在为持续性掺气流体的流量检测做艰难地研讨,可是咱们信任终究一定会找出更好地处理这个问题的方法。
 
别的,经过正确地挑选流量计尺度能够减轻对掺气流体流量检测的困难度。当流体有掺气的可能性时,总是尽量选用较小尺度的科里奥利流量计。除了需求一般的工艺参数(流量、温度、压力等)外,非牛顿性流体的特性也有必要考虑在内。为了确保你得到一个正确尺度的流量计,要准备好通知你的流量计的出售人员:
 
■Kn值,或许“粘稠指数”和“流量特性指数”。
■能承受的最大压降。
 
经过核算尽可能地选用较小的流量计,这样在流体发生掺气的情况下流量计仍能有很好的体现。跟着技能的开展和流量计尺度的正确选用,科里奥利流量计将在未来几年里更容易地应对流体掺气的流量检测问题。

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