流量计为什么一般都要装在控制阀之前?

文章来源:实习实训中心发布时间:2025-11-23浏览次数:10

文章来源:中国化学品安全协会

在流体控制工程中,流量计与阀门属于使用最为广泛的设备,二者往往串联安装在同一管道中,彼此之间的距离并不固定。设计人员常常需要权衡的一个关键问题是:流量计与控制阀,哪一个应布置在前?


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实例:电磁流量计安装在阀后

河南某燃料酒精厂在将酒精发酵液输送至真空蒸馏塔进行蒸馏的过程中,为精确控制进料流量,配置了电磁流量计与控制阀,具体布置见下图。

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图 真空蒸馏控制程图

系统运行一段时间后,发现两个主要问题:一是电磁流量计显示数值偏高,且信号噪声明显;二是其测量管内衬出现鼓泡甚至部分脱落。经分析,原因在于控制阀在调节流量过程中,有时开度较小甚至完全关闭,导致电磁流量计测量管内偶尔形成负压。该负压使得流经的发酵液中原本溶解的气体被释放——这些气体在发酵过程中已达饱和状态,但在阀前因处于受压条件而未释放;一旦进入阀后低压区,尤其是在负压状态下,气体便析出形成小气泡,混入液体中。

气泡的存在对电磁流量计造成两方面影响:

①因为气泡占有相应的体积,所以流量示值偏高;

②因为气泡通过测量管时,部分覆盖电极,所以流量显示噪声增大。

电磁流量计测量管内出现负压,还会对测量管内衬产生破坏作用。因为普通电磁流量计的内衬承受不起负压,尤其是通径较大的测量管。

下表列出IFS4000型电磁流量传感器在不同介质温度条件下的负压极限值。这个实例表明,由于控制阀节流,使流体状态发生很大变化,变成不利于测量、不利于仪表本身的状态。

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表 IFS4000型传感器在不同介质温度下的负压极限值

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关于直管段长度的考虑

另外,从直管段要求来看,也是流量计在前、控制阀在后合理。下图所示是涡街流量计在两种不同的设计方案时对直管段长度的要求。如果流量计为孔板流量计,情况也与下图相似。

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图 涡街流量计的直管段要求

这一点在现场直管长度较紧张的情况下尤为重要。

上面讨论的是一般情况下的考虑。当然,事情也不能绝对化,如果出于某种目的,将控制阀布置在前面也不是不可以。

一审一校:张辉

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