氣體流量計的選型需要綜合考慮介質特性、工況條件、測量需求以及經濟性等因素。以下是詳細的選型步驟和要點:
1. 明確測量需求
介質性質:氣體類型(如空氣、天然氣、蒸汽、腐蝕性氣體等)、密度、黏度、濕度、潔凈度(是否含雜質、液滴或粉塵)。
流量范圍:最小、常用和最大流量(需確保流量計在量程的20%~80%范圍內工作,避免低流量不靈敏或超量程損壞)。
管道尺寸:管徑大小(部分流量計對直管段長度有要求)。
溫度與壓力:工作溫度和壓力范圍(尤其是高溫、高壓或負壓工況)。
輸出信號:是否需要模擬信號(4-20mA)、脈沖信號、數字通信(如RS485、HART)或現場顯示。
2. 選擇測量原理
根據氣體特性和工況選擇合適的流量計類型:
類型原理適用場景優缺點
差壓式伯努利方程(孔板、V錐等)清潔氣體、穩定流量、大管徑結構簡單,但壓損大,需直管段長
渦街卡門渦街頻率檢測中高速流量、蒸汽、空氣無移動部件,不耐振動,對低流量不敏感
熱式熱量散失與流量關系小流量、微小氣體(如氫氣、氬氣)高精度,但怕污染,適合潔凈氣體
渦輪渦輪轉速與流量成正比高壓天然氣、潔凈氣體精度高,但軸承易磨損
超聲波聲波傳播時間差大管徑、高壓氣體(如天然氣輸送)無壓損,安裝復雜,成本高
質量流量計直接測量質量流量(科氏力/熱式)需精確質量流量的場合(如化學反應)價格高,但無需溫壓補償
容積式氣體填充固定容積腔體燃氣計量、低壓氣體精度高,但需定期維護
3. 關鍵選型參數
精度要求:貿易結算需高精度(如±0.5%),過程控制可放寬(±1%~2%)。
壓力損失:差壓式、渦輪等可能產生較大壓損,影響系統能耗。
安裝條件:直管段要求、管道振動、空間限制。
防爆認證:易燃易爆氣體需ATEX或本安防爆認證。
維護便利性:某些流量計需定期標定或清洗(如渦輪、孔板)。
4. 經濟性考慮
初始成本:差壓式、渦街較低;科氏力、超聲波較高。
長期成本:包括維護、標定、壓損導致的能耗費用。
5. 常見應用示例
壓縮空氣:渦街、熱式或差壓式。
天然氣:渦輪、超聲波或膜式燃氣表。
蒸汽:渦街或差壓式(需溫壓補償)。
腐蝕性氣體:襯氟流量計或超聲波。
6. 選型流程
確認氣體成分和工況參數(溫度、壓力、流量范圍)。
排除不合適的類型(如含雜質氣體避免用渦輪或熱式)。
對比剩余選項的精度、壓損、安裝要求。
核查防爆、防護等級(如IP65)等附加需求。
綜合成本評估。
注意事項
對于濕氣體或含液滴的氣體,需加裝分離器或選擇抗干擾強的類型(如超聲波)。
高粘度氣體(如沼氣)可能需容積式或科氏力流量計。
咨詢廠家提供選型軟件或技術支持,必要時進行實流標定。
通過以上步驟,可匹配的流量計型號。例如,測量工廠壓縮空氣流量(DN100管徑,0.7MPa,常溫),優先選渦街流量計;若為實驗室氬氣小流量(0.1-5 L/min),則熱式更合適。
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