1、孔板流量计
孔板流量计
工作原理:流体充满管道,流经管道内的节流装置时,流束会出现局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
工作特点:
②应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用;
④ 一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。
2、电磁流量计
工作原理:基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
①具有双向测量系统;
③ 压力损失小;
3、涡轮流量计
工作特点:
②抗电磁干扰和抗振能力强;
④几乎无压力损失,节省动力消耗。
4、文丘里流量计
工作原理:当流体流经文丘里流量计管道内的节流件时,流速在文丘里节流件出形成局部搜索,导致流速增加,静压差下降,文丘里流量计前后便产生了静压差,流体流量越大,静压差就越大,根据压差来衡量流量。
5、容积式流量计
容积式流量计
工作原理:流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差.流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下特产生旋转,并将流体由入口排向出口.在这个过程中,流体一次次地充满流量计的“计量空间”,然后又不断地被送往出口.在给定流量计条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数.就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。
工作特点:
②安装管道条件对计量精度没有影响;
④范围度宽;
⑥结构复杂,体积庞大;
⑧大部分仪表只适用于洁净单相流体;
6、椭圆齿轮流量计
工作特点:
②粘度愈大的介质,从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核测介质的粘皮愈大,泄漏误差愈小,对测量愈有利;
③椭圆齿轮流量计计量精度高,适用于高粘度介质流量的测量,但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死,以致无法测量流量)。如果被测液体介质中夹杂有气体时,也会引起测量误差。
7、转子流量计
工作特点:
②转子流量计适用于测量通过管道直 径D<150mm的小流量,也可以测量腐蚀性介质的流量;
8、涡轮流量计
工作原理:流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定,在一定的条件下,转速与流速成正比,由于叶片有导磁性,它处于信号检测器(由永久磁钢和线圈组成)的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性的改变着线圈的磁通量,从而使线圈两端感应出电脉冲信号,此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波,可远传至显示仪表,显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内,脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比。
工作特点:它具有精度高,重复性好,结构简单,运动部件少,耐高压,测量范围宽,体积小,重量轻,压力损失小,维修方便等优点,用于封闭管道中测量低粘度气体。
9、涡街流量计
工作特点:
②安装简单,维护十分方便;
④输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高;
⑥压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
10、腰轮流量计
工作原理:当有流体通过流量计时,在流量计进出口流体差压的作用下.两腰轮将按正方向旋转。计量室内液体不断流进流出,只需要知道计量室体积和腰轮转动次数就可以计算出流体流量。
工作特点:适合各种清洁液体的流量测量,尤其适用于油品计量,也可制成测量气体的流量计。它的计最准确度高,可达0.1-0.5级,压力损失小,量程范围大。
11、 双转子流量计
工作原理:进、出口处较小的压差推动转子旋转,同一时刻,每一个转子在同一横截面上受到流体的旋转力矩虽然不一样,但两个转子分别在所有横截面上受到旋转力矩的合力矩是相等的。因此两个转子各自作等速、等转矩旋转,排量均衡无脉动。螺旋转子每转一周可输出 8 倍空腔的容积,因此,转子的转数与流体的累积流量成正比,转子的转速与流体的瞬时流量成正比。转子的转数通过磁性联轴器传到表头计数器,显示出流过流量计(流过管道)的流量。
① 适用于稀油、轻质油、稠油、含砂量大、含水量大的原油,被测量液体的粘度范围大;
③使用寿命长,准确度高,可靠性强;
⑤可直接与计算机联网。
12、靶式流量计
①整台仪表结构坚固无可动部件,插入式结构,拆卸方便;
③整机可做成全密封无死角(焊接形式),无任何泄漏点,可耐42MPa 高压;
⑤传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用安全可靠;
⑥能准确测量各种常温、高温500 度、低温-200 度工况下的气体、液体流量等。
13、超声波流量计
工作原理:超声波流量计通过检测流体流动对超声波产生的影响来对液体流量进行测量,其利用的是“时差法”。首先,使用探头1发射信号,信号穿过管壁1、流体、管壁2后被另一侧的探头2接收到;在探头1发射信号的同时探头2也发出同样的信号,经过管壁2、流体、管壁1后被探头1接收到;由于流速的存在使得两时间不等,存在时间差,因此根据时间差便可求得流速,进而得到流量值。
工作特点:
②可以测量常规流体流量,还可对具有强腐蚀性、放射性、易燃、易爆等特点的流体进行流量的测量。但是超声波流量计对所测流体的温度范围有所限制,目前我国的超声波流量计仅可用于200℃以下流体的测量;
③超声波流量计的测量线路相当复杂,对测量线路要求较高。
14、喷嘴流量计
工作原理:喷嘴的测量原理是依据流体力学的节流原理,充满管道的流体,当它们流经管道内的喷嘴时,流速将在喷嘴形成局部收缩,从而使流速加快,静压力降低,于是在喷嘴前后便产生了压力降或叫压差,介质流动的流量愈大,在喷嘴前后产生的压差也就愈大,所以可通过测量压差来测量流体流量的大小。
①结构简单,安装方便;
② 喷嘴比孔板的压力损失小,要求直管段长度也短;
④可耐高温高压、耐冲击;
⑥精度高、重复性好、流出系数稳定;
⑧ 整体锻造加工技术,造价较高。
15、科里奥利质量流量计
工作原理:当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时,将产生一惯性力,通过直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力,就可以测得流体通过管道的质量流量。
①科里奥利质量流量计直接测量质量流量,有很高的测量精确度;
③测量管的振动幅小,可视作非活动件,测量管路内无阻碍件和活动件;
01温度仪表
1.薄膜热电偶的结构
2.固体膨胀式温度计
3.热电偶补偿导线的外形图
4.热电偶温度计
5.热电阻的结构
02压力仪表原理
1.弹簧管式压力仪表
2.电接点式压力仪表
3.电容式压力传感器
4.膜盒式压力传感器
5.压力式温度计
6.应变式压力传感器
03流量仪表原理
1.靶式流量计
2.孔板流量计
3.立式腰轮流量计
4.喷嘴流量
5.容积式流量计
6.椭圆齿轮流量计
7.文丘里流量计
8.涡轮流量计
9.转子式流量计
04液位仪表原理
差压式液位计A
2.差压式液位计B
3.差压式液位计C
4.超声波测量液位原理
5.电容式液位计
05阀门原理
1.薄膜执行机构
2.带阀门定位器的活塞式执行机构
3.碟阀
4.隔膜阀
5.活塞执行机构
6.角型阀
7.气动薄膜调节阀
8.气动活塞式执行机构
9.三通阀
10.凸轮挠曲阀
11.直通单座阀
12.直通双座阀
06控制原理
1.串级均匀控制
2.氮封分程控制
3.锅炉控制
4.加热炉串级
5.加热炉温度测量
6.简单均匀控制
7.均匀控制
8.物料传送
9.液位控制
10.用侵入式热电偶测量熔融金属的原理
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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