4. 选型指南和特殊应用

科氏流量计选用指南 特殊应用 内容提要 选用直管还是弯管流量计 压损最小化精度及零点稳定性量程比流量计的腐蚀指导科氏流量计选型所需的工艺参数传感器选型流速考虑高闪蒸压力液体选型考虑贸易交接应用 直管 弯管 弯管型的振动系统刚度较低 电信号容易处理 可选用较厚的测量管壁 其耐磨性和抗腐蚀性较好 所以一般建议尽量使用弯管 以便获得最佳实用效果弯管型由于形状复杂 容易积存残渣和气体 引起误差 结构尺寸也较大 在需要自排空的场合 如果单靠安装方式不能解决问题 可以使用微弯管 高粘度介质 卫生型场合 选用直管还是弯管流量计 直管型一般尺寸较小 不易积气 易于清洗 但由于其振动系统刚度大 谐振频率高 相位差小 电信号处理较困难 为了降低谐振频率 管壁必须较薄 而较薄的管壁会使耐磨性和抗腐蚀性变差 看用户的需求 直管可清洁自排空易于检查无堵塞卫生型 弯管卓越的精度可靠性抗现场干扰能力宽量程比大流量和小流量 CMF010和400 材质 Hastelloy和Inconel 气体应用贸易交接 弯管的灵敏度远比直管出色 DeltaT 流量频率 密度流量测量灵敏度弯管FSF 60microsec 直管FSF 5microsec FSF Fullscaleflowrate 指满量程所对应的相位差 对应了流量灵敏度 即同样的流量可产生多大的相位差流量管振幅弯管振幅为0 8mm直管振幅为0 1mm 安装方面弯管受影响最小 应力振动 寿命 驱动频率弯管驱动在80 180Hz直管驱动在500 1 000Hz管壁 振动影响 振动影响 较差的驱动设计 双弯管 振动影响 较差的驱动设计 双直管 振动影响 较好的设计 压损的考虑 压力损失实际上是流量计性能 量程比和运营成本间的优化平衡指标流量精度 重复性和量程比通常能够以选择口径小于过程管道的流量计来提高但是较小的流量管内径会增大永久压力损失 永久压力损失 能耗 金钱 低压损 影响压损的因素 经常有人说 流量管越短 压损越低 但是 压损主要是由内管直径决定的压损与流量管内径的四次方成反比压损与流量管长度成正比压损主要是由内管直径决定的在高流速应用中 介质测量通道长度变得很重要 MMI的分管非常平滑在大多数口径 MMI内径显著较大 1 inch 25mm传感器如下图 XXXMSensorTube 0 45in 11 4mm SensorTube 0 47in 11 9mm SensorTube 0 64in 16 4mm 设计结果举例 分管 真正的影响口径是测量管内径而不是法兰口径 不要只相信流量计的公称口径 影响压损的因素是内部的流量管 而不是法兰口径因为很多流量计由于技术的原因 内部流量管的直径比法兰的口径小选型时不要仅看说明书上的口径 看计算书 考虑精度时不要忘了零点稳定性的干扰 零点稳定性会贯穿整个流量范围 看您需要的量程范围内最小流量的精度 流量计的腐蚀指导手册 传感器材质 不锈钢 哈氏合金 Tefzel Fe铁 Ni镍 Cr铬 Mo钼 C碳 W钨 其它 其它 6Max 9 14 16 21 2 3 0 03Max 15 0 22 5 12 5 17 5 0 015Max 2 5 3 5 涂层 钽 纯钽 C 22 Inconel686 其它 2Max 19 0 23 0 15 0 17 0 0 01Max 3 0 4 4 钛 Grade9 Ti与3 Al 银铟和2 5 V 钒 腐蚀 一般腐蚀 一般的腐蚀 常规的电 化学反应通常无需担心 因为 材质磨损是可测的可预计相对易于保护或控制 点蚀 局部腐蚀 点蚀 裂缝 晶体间腐蚀非常大的问题 因为 内部难以预计或测量由点蚀产生裂缝失效 机械疲劳 机械疲劳 MMI防腐指南 MMI防腐指南 腐蚀疲劳 过程介质信息 化学名称浓度温度其他溶液 悬浮物 气体化学族性含水 有机 无水氯化物成分 选型软件 开始屏幕 基本信息屏幕 过程参数输入屏幕 组态输出屏幕 常见的应用类型 应用类型 批量调和 混合连续流量瞬时流量控制 监视密度控制 监视贸易交接浓度测量纯固体含量测量双向流测量其它 勾画一个应用草图在你的脑海中或在纸上 需了解一点点你的工艺 罐 容器 设备 进 出口 泵 类型 安装位置工艺管道 排空能力 安装高度和尺寸阀门 安装位置 类型控制系统 PLC DCS 本地显示输出 输入需求 毫安 频率 数字通讯 工艺和设备图 工艺信息需求 为什么 精度要求 最大允许压损工艺流体和流体类型流速 最小 操作 最大 压力温度 工艺和环境温度 密度粘度管道尺寸工艺或终端连接方式二次外壳耐压接液材料表面光洁度要求 装车应用 概括应用需求在将来想要替代现存的贸易交接称来提高工厂吞吐量 当前装车工艺 需要两位操作工 一位工人需要去开 关泵 另一位需要去观察槽车的液位并使得最大化装载 装车在一个地方 装完后 需要到另一地方称量和打印 当前系统存在的问题 需要两个操作工的劳动力成本来完成装车过程站在卡车顶部来目测液位 存在安全问题不一致问题 太少 就会浪费运输成本 太多 不得不卸掉多余量 将花更多的时间 不得不驱车来回于装车台位和称之间 很差的吞吐量对称需要有很高的维护成本 TruckLoadingAppl 装车应用 精度要求 0 20 替代 当前使用的地衡 来提高批量的效率和安全工艺介质 柴油 316LSSOK流量 40 000lb 18吨 需要在20分钟内完成压力 60psi 400KPa 温度 75F 25C 环境温度 100F 35C 密度 0 85gm cc粘度 5cp工艺连接 ANSI150 工艺尺寸 4 批量控制 希望MMI能提供批量控制能力输出 频率输出代表质量流量和总量防爆区域 C1D2电源 220VAC远程显示能力 用MMI的控制器和使用本地显示器答案 FIX CMF300M355N0A2MZZZ 2400SIA11B2MZZZ TruckLoadingAppl 装车应用 传感器选型流速考虑 流速腐蚀 H2SO4 氧化层磨损浆液流速 1 3m s沉淀 磨损 高闪蒸压力液体 高闪蒸压力液体什么是高闪蒸压力液体 闪蒸压力是指此压力能保持此介质为液态 蒸气高于此值 就达到饱和 如果需要一个特别大的压力值才能使介质保持在液态 然后把这种介质认为是一种高闪蒸压力液体 高闪蒸压力液体 高闪蒸压力液体 流体闪蒸压力 100 F 38C 水0 95psia 6 5KPa 酒精2 3psia 16KPa 二氧化硫85psia 568KPa 液氯155psia 1070KPa 丙烷 LPG 188psia 1300KPa 液氨212psia 1460KPa 高闪蒸压力液体 为什么高闪蒸压力的液体需要关心 高闪蒸压力液体 闪蒸如果某一处的压力减少 低于闪蒸压力点时 液体状态可能转变成为蒸气 气穴现象当一个被较高压力包裹着的气泡引起它破裂或爆炸时 就产生气穴现象 高闪蒸压力液体 高闪蒸压力液体 如果闪蒸或气穴现象在流量传感器内产生 流量计的操作和性能将受到影响 最差的操作条件是以下这三种条件叠加在一起 Highesttemperature最高温度Lowestpressure最低操作压力最高的流速 最大压损 P 操作压力 压力降 闪蒸压力 安全余量 压力 高闪蒸压力液体 SafetyFactor安全余量3x传感器压损 p 闪蒸压力或高于闪蒸压力的15 高闪蒸压力液体 现实 超越神话 含气应用 贸易交接功能通过下列途径实现 硬件 机械铅封软件锁除非断开机械铅封 否则不能进入UniversalServicePort USP 如果对MVD2000或核心处理器修改组态 软件会提示 securitybreached 而且流量变为零 MVD变送器与核心处理器 配对 可以用ProlinkIIVer2 1启动软件锁 Weights Measure贸易交接应用 Weights Measure贸易交接应用 安全模式更换核心处理器或MVD2000而不做配对会引起它们通讯不上 注意 变送器会产生A26报警 从而使输出固定在被组态的默认值 Weights Measure贸易交接应用 所有输出和标定组态数据被锁定 并且不能修改 当CT启动时下列参数被锁定 FCF FT D1 K1 D2 K2 FD FTG FFQ DTG DFQ1 DFQ2 DTMass VolumeandDensityMeterFactors MF FOScaling TVFreqFactor TVRateFactor TVPulses Unit TVUnits PulseMassFlowUnits VolumeFlowUnits DensityUnitsLowSlugLimit HighSlugLimitMassFlowLowCutoff VolumeFlowLowCutoffDampingZero Weights Measure贸易交接应用 进入 Unsecure 状态后所有累计量被停止 质量和体积累计量小数点后的位数可以在零到四间组态 v3 3或以上 当流量为零时所有累计量可以清零 v3 3或以上 Unsecured 模式 Weights Measure贸易交接应用 库存量不能清零 串行通讯被限制在只读 不可写 在安全模式中所有组态和标定数据可以通过通讯读取 所有标定功能被禁止 包括 调零密度标定回路测试 mA FO DO 可以通过显示面板 HART或PROLINKII进入组态菜单 但是不能修改参数 不能进入调零菜单 安全模式中 Unsecured 模式 频率输出显示零流量 mA输出显示零流量 显示的累计量停止累计 瞬时流量为零 所有累计量不累加 所有累计量可以清零 库存量不可清零 密度 温度及其他与流量无关的参数正常显示 频率输出保持零脉冲 甚至在其组态成上限报警 Weights Measure贸易交接应用 A27 报警 SecurityBreach 一旦核心处理器和变送器间配对 在下列情况下会发生SecurityBreach A27 报警 解除贸易交接功能修改核心处理器参数 更换了2000或核心处理器后