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流量计中背压的形成原因和解决方案介绍

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2021/9/23 10:14:30

如果使用流量计测量流量,则必须考虑背压的影响。在某些过程中,足够的背压会超过最大操作压力,从而导致过程的某些组件发生故障。这会转化为不希望的停机时间和潜在的成本影响。


连接到流量计的任何东西,包括阀门、弯头和其他结构元件,都会产生背压。在许多情况下,只要产生的压力不超过最大值就可以了。对于一些低压应用,例如内部气流供应或气缸罐,背压可能很小。对于过程控制和研究中更高的压力用途,例如在反应容器加压系统中,除非有安全阀,否则管线可能会因额外的背压而爆裂。要确定您的背压是或将是什么,请使用压力表。


产生背压的原因

---流量计本身尺寸过小。制造商和供应商提供的精度是满刻度的。在为您的过程应用选择流量计时,最好不要太接近这个最大值。例如,如果精度被列为每分钟 5 升,而您的实际流速为每分钟 4.9 升,那么接近最大值可能会导致压力增加。从一开始就选择合适的流量计尺寸是一项值得的投资,即使其他型号更经济。安装尺寸过小的流量计最终会证明成本更高。

---管路中的堵塞会产生过大的压力。任何阻碍管线中流动的东西都会导致压力激增,无论堵塞是由于材料堆积、高水平的颗粒或污泥,还是其他一些障碍物。将堵塞检测为压力变化的来源可能具有挑战性。当然,清除堵塞物应使背压正常化。

---流体太粘稠(如果可能,加热它)或速度太高(增加管道直径/重新调整仪表尺寸)。

---管道设置的设计。如果您遇到持续的背压问题,并且您的流量计尺寸适合您的过程,那么可能是时候对您的设置进行批判性检查了。如果弯头位置离仪表本身或彼此太近,背压会增加。通过在设置中包含相当数量的直线运行,避免在生产线上产生不必要的限制。


背压解决方案

虽然技术人员可以站在仪表前并根据背压手动调整它,但在批量生产或大规模生产中,这不是一个可行的选择。以下是更好的解决方案:

---选择正确的仪表。选择流量计时,不仅要考虑适合您应用的仪表类型,还要考虑介质类型(是否含有颗粒?它的粘度是多少?)。请记住流量范围的最小和最大读数以及您需要的准确度级别。介质的压力和温度也是需要考虑的变量。不要选择尺寸过小的型号以节省成本或选择尺寸过大的型号,因为您可能会在以后最大限度地提高产量。这两种选择的效率都会降低,可能需要更换为合适尺寸的模型。

---使用带有压力表的安全阀来获得特定压力(创建旁通管路)。阀门将分散一些压力,压力表将指示压力水平。组合在一起,组合将增加线条的稳定性,让您更好地控制压力。

---使用流量控制器提供恒定流量。顾名思义,流量控制器提供更精确和一致的流量控制。某些型号包括带有设定点、流速和总流量以及可编程警报、批次控制、累加器和多个设定点的大型数字显示器。

---降低入口处的流动压力。例如,当气体或液体达到某个压力阈值时,罐压力调节器会自动停止它的流动。

---添加另一个手动阀以循环管路并平衡压力。

---当无法避免过大的背压时,请使用修正系数。


各类流量计指南

Flowmeter TypeBest AccuracyGas Flow RateLiquid Flow RateMax Pressure
Variable Area±2% FS0.1 mL/min to 2200 LPM0.002 mL/min to 500 LPMTypically
200 psig (varies)
Gas Mass±0.2% FS0.01 mL/min to 1000 LPM-------

Maximum
100 psig

Differential Pressure±1% FS0.02 mL/min to 500 LPM0 to 10 LPMMaximum
100 psig
Pelton Wheel±0.5% FS20 mL/min to
500 LPM
13 mL/min to
10 LPM
Maximum
500 psig
Turbine±0.5% of reading-------0.11 to 17,791 LPMMaximum
5000 psig
Paddle Wheel±1% FS-------0.03 to 26,411 LPMMaximum
1500 psig
Gear±0.5% of reading-------0.01 to 227 LPMMaximum
5000 psig
Ultrasonic±0.5% of reading-------Varies with pipe sizeVaries with type
Magnetic

≤0.3% of
flow rate

-------0.38 to 22,620 LPMMaximum
259 psig
Coriolis

±0.1% of
flow rate

Low & highLow & highMaximum
580 psig
Vortex

±0.75% of
flow rate

84 to 8228 LPMVaries with density275 psig




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