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          三畅创新研发仪表、助力工业自动化升级

          几种石化流量计技术应用中的优缺点详解

          来源: 作者: 发布日期:2020-05-16

                  为了成功地运输和提炼原油,通常需要大量的添加剂。这些范围从简单的表面活性剂到复杂的混合水垢和腐蚀抑制剂。对于整个精炼过程至关重要,这些化学药品在高压下少量注入。因此,重要的是要仔细监视它们在任何过程中的添加情况,通常非常好使用石化流量计完成此操作。

           
                 石化添加剂注入液的密度和粘度各不相同,任何安装在工厂中的石化流量计都应能够管理广泛的化学和物理特性。流量测量解决方案的选择仍然非常狭窄,因为只有少数几种技术可以提供令人满意的测量分辨率。
           
                 常规地,对于石化流量计,添加剂注入流体,正排量流量计一直是选装件。这些石化流量计通常很小,并且在它们的运动部件之间有紧密的间隙。小尺寸有助于实现高压额定值,但由于制造公差严格,因此容易受到污染,这可能会阻止有效运行或使仪表完全停止工作–非常好的情况是不便,但如果仪表很昂贵安装在海底。
           
                 没有活动部件的非侵入式石化流量计是非常优选的选择。但是,它们也是非常昂贵的。本文回顾了此应用程序中当前使用的一些流量计技术,并期待着开发领域的非常新进展。
           
          旋转活塞石油化工流量计
          石化流量计–旋转流量计
           
                 旋转活塞式流量计包含一个圆形腔,该圆形腔在圆盘内“旋转”。每次旋转都会排出已知量的流体。当主轴在中央凸台上循环时,实际的活塞运动可以称为“点头”,因为圆形元件仅描述了由圆形主轴轨迹和线性分频器限制的振荡,该振荡使活塞以“圆周”运动滑动在一个圆形的房间里。
           
                 固定体积的流体从入口到出口都在活塞内部和外部传输。旋转活塞式流量计制造商应谨慎选择具有低摩擦系数和有限滑动面积的材料。除了提高流量计的线性度之外,这些技术还扩展了操作范围。根据定义,这些是典型的低分辨率仪表。它们的中心主轴通常只有一个磁铁,但是某些设备将具有多个呈椭圆形的磁铁,以提高仪表的分辨率。不幸的是,石化添加剂注入流体的计量意味着旋转活塞流量计对磨损和污染极为敏感,并且具有许多滑动表面。
           
          石化流量计:正齿轮和椭圆齿轮流量计
           
                 尽管这两种齿轮表在表面上是相同的,但它们的操作方式却大不相同。通常,标准齿轮流量计的几个非常大的齿轮齿啮合在一个腔室内,在所有表面上都有紧密的间隙。由于齿本身沿其长度形成密封,因此唯一可能的泄漏路径是围绕啮合齿的外侧到腔室壁。齿轮之间的压力不平衡会导致齿轮旋转,从而使流体体积大约等于一个齿轮齿的体积。通常使用传感器来计数每个牙齿的通过次数,从而产生高分辨率的脉冲序列。
           
          正齿轮和椭圆齿轮石化流量计
           
                 椭圆齿轮流量计的工作原理完全不同。卵形齿轮流量计中的齿仍用于驱动齿轮和密封中心路径,但差动力不是由凸角上的齿轮齿的形状产生的,而是由椭圆形的齿轮产生的。来自不同制造商的椭圆齿轮流量计根据流量需求和目标应用的分辨率提供了各种椭圆形齿轮。与标准齿轮表相比,通过使用椭圆形可以产生更大的驱动压力,从而产生更低的压降和更大的流量范围。
           
                 这还允许使用粘度较低的液体对仪表进行适当的操作。排量是椭圆形的乘积,而不是上方深蓝色所示的齿轮轮廓。通常,传感器是磁性的,并且在齿轮的表面具有检测器。尽管分辨率低于标准齿轮表,但有时可以集成多个磁体。
           
          螺旋石化流量计
           
          螺旋石化流量计
           
                 螺旋流量计使用一对斜齿轮,就像两个阿基米德螺钉相互啮合一样。因此,腔室的横截面类似于八字形。两个转子沿其长度“啮合”,并在一端使用一对普通齿轮同步。当流体向下流过腔室时,它使齿轮旋转。这些设备非常精确,并且由于检测到啮合齿轮上发生的运动而提供了高分辨率。但是,它们对污染很敏感。
           
          热石化流量计
           
          热石化流量计
           
          科里奥利石化流量计
           
                 科里奥利石化流量计仍然使用活动部件,但仅在流动管的外部且仅在几分钟内使用。他们利用这样的事实:如果一个充满运动流体的管子振动,它将对流体的运动产生反作用,该反作用力与在管子中流动的流体的质量成正比。流动越快,反应越大。由于科里奥利仪表可以检测质量流量的反应,因此它们本质上就是质量流量计,可以同时测量密度和体积。这就像试图将陀螺仪旋转到旋转轴90°一样,在此旋转中外力将对施加的力产生90°的反作用。这种流量计非常灵敏,即使有一些污染物也能非常精确地计量非常低的流量,但是,它们通常也相对昂贵。
           
          科里奥利石化流量计
           
          超声波石化流量计
           
                 超声波流量计尚未以实质性方式加入石化低流量计量工具的宝库,但目前正在开发可同时处理流量和极高压力的极低流量高压产品。超声波流量计显示出非常有前途的前景,因为其制造成本应比所追求的科里奥利流量计低得多的安装成本,尽管没有总是需要的质量流量和密度输出。
           
                 这将是飞行设备的首选时间,因为多普勒变速表不太可能达到所需的性能。简单,直通的结构具有高压能力而无需以合理的价格移动零件的前景可能会导致这种原理的仪表可用于这些低流量应用。
           
          超声波石化流量计
           
          结论
           
                 由于上述石化流量计技术中的每一种都有其自身的优点和缺点,因此选择将极大地取决于个人经验和财务限制。旋转活塞流量计具有大量滑动表面,非常容易受到污染和磨损。标准齿轮流量计具有较高的压降,需要完全润滑的流体。尽管椭圆齿轮流量计的分辨率相对较低,但在24小时内消耗和控制液体至关重要的情况下,这可能不是问题。
           
                 与其他齿轮流量计相比,螺旋流量计体积大,价格昂贵,并且需要润滑液。尽管精度高,但热量表的用途并不广泛,因为它们通常仅针对要计量的流体进行设置。科里奥利流量计,显然是添加剂注入的灵丹妙药,价格昂贵得令人望而却步,从而影响了流量计的选择。
           
                 可以相信,超声波计量的未来发展将以可接受的性能和可接受的价格弥合差距。超声波流量计无疑将成为低流量计量设备的一个受欢迎的补充。

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