油脂加工廠用的轉(zhuǎn)子流量計介紹

2024-11-16

一、工作原理

1. 基本原理

轉(zhuǎn)子流量計主要是基于浮力和流體動力學(xué)原理工作的。它通常由一個垂直安裝的錐形玻璃管或金屬管和一個可以在管內(nèi)上下浮動的轉(zhuǎn)子（也稱為浮子）組成。當(dāng)流體（如油脂）自下而上流經(jīng)錐形管時，流體對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上的作用力。

這個作用力包括浮力和流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與管壁之間環(huán)形縫隙時產(chǎn)生的壓力差所形成的力。當(dāng)這兩個力的合力與轉(zhuǎn)子的重力相等時，轉(zhuǎn)子就會懸浮在一定的高度。流體流量越大，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的作用力就越大，轉(zhuǎn)子懸浮的位置就越高。

2. 流量與轉(zhuǎn)子高度的關(guān)系

流量與轉(zhuǎn)子在錐形管中的懸浮高度呈一定的函數(shù)關(guān)系。在理想情況下，這種關(guān)系是近似線性的。對于一個給定的轉(zhuǎn)子流量計，其流量刻度通常是通過實驗校準(zhǔn)得到的。

由于錐形管的特殊形狀，隨著轉(zhuǎn)子的上升，環(huán)形縫隙的面積會逐漸增大。根據(jù)流量公式Q = A\times v（Q為流量，A為截面積，v為流速），當(dāng)流速v由于流量增加而增大時，環(huán)形縫隙面積A也相應(yīng)增大，從而使得流量與轉(zhuǎn)子高度之間有較為穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。

二、結(jié)構(gòu)特點

1. 錐形管

材質(zhì)選擇：在油脂加工廠中，錐形管的材質(zhì)可以是玻璃或金屬。玻璃錐形管具有良好的透明度，便于觀察轉(zhuǎn)子的位置，而且化學(xué)穩(wěn)定性好，適用于一般油脂的流量測量。金屬錐形管（如不銹鋼）則更堅固耐用，能夠承受較高的壓力和溫度，適合在一些特殊的油脂加工環(huán)節(jié)，如高溫油脂或有一定壓力的油脂輸送管道中使用。

錐度設(shè)計：錐形管的錐度設(shè)計是關(guān)鍵。合適的錐度可以保證轉(zhuǎn)子在不同流量下能夠穩(wěn)定地懸浮，并使流量與轉(zhuǎn)子高度之間有良好的線性關(guān)系。一般來說，錐度在1:5到1:10之間，但具體的錐度會根據(jù)流量計的量程和精度要求進(jìn)行調(diào)整。

2. 轉(zhuǎn)子（浮子）

材質(zhì)和形狀：轉(zhuǎn)子的材質(zhì)通常根據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)來選擇。對于油脂，常用的轉(zhuǎn)子材質(zhì)有不銹鋼、塑料等。不銹鋼轉(zhuǎn)子具有較高的密度和良好的耐腐蝕性，適用于各種油脂；塑料轉(zhuǎn)子則比較輕便，對于一些低密度油脂或?qū)毫σ蟛桓叩膱龊陷^為適用。轉(zhuǎn)子的形狀多樣，常見的有球形、錐形、圓柱形等。不同形狀的轉(zhuǎn)子在流體中的受力情況和穩(wěn)定性有所不同，會影響流量計的測量精度。

配重和刻度標(biāo)記：為了使轉(zhuǎn)子能夠在合適的流量范圍內(nèi)懸浮，轉(zhuǎn)子內(nèi)部可能會有配重。同時，轉(zhuǎn)子上通常會有刻度標(biāo)記或者顏色標(biāo)記，方便讀取流量值。這些標(biāo)記是在流量計校準(zhǔn)過程中確定的，與錐形管上的刻度相對應(yīng)，以準(zhǔn)確指示流量。

三、特點

1. 直觀性

轉(zhuǎn)子流量計最大的特點之一是直觀。操作人員可以直接通過觀察轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置來讀取流量。在油脂加工廠的日常操作中，這種直觀性非常方便。例如，在油脂添加劑（如抗氧化劑、脫酸劑等）的投放過程中，操作人員可以實時看到添加劑的流量，及時調(diào)整閥門開度，確保添加劑的準(zhǔn)確投放量。

2. 精度范圍

轉(zhuǎn)子流量計的精度一般在±2% - ±5%之間。雖然其精度不如一些高精度的質(zhì)量流量計或電磁流量計，但在許多油脂加工環(huán)節(jié)中已經(jīng)能夠滿足要求。例如，在油脂原料的初步輸送過程中，對流量精度的要求不是極高，轉(zhuǎn)子流量計可以提供足夠準(zhǔn)確的流量信息，用于監(jiān)控原料的輸送速度。

3. 壓力損失小

與其他一些流量計（如孔板流量計）相比，轉(zhuǎn)子流量計在工作過程中產(chǎn)生的壓力損失較小。這是因為流體在流經(jīng)轉(zhuǎn)子和錐形管之間的環(huán)形縫隙時，流動較為順暢。在油脂加工廠的管道系統(tǒng)中，較小的壓力損失有助于降低能耗，并且對整個管道系統(tǒng)的壓力平衡影響較小。

四、應(yīng)用場景

1. 油脂輸送環(huán)節(jié)

原料油輸送：在從原料罐向加工車間輸送油脂原料時，轉(zhuǎn)子流量計可以安裝在輸送管道上，用于監(jiān)測原料油的流量。這有助于控制原料的輸送速度，確保加工車間有穩(wěn)定的原料供應(yīng)。例如，在大豆油原料從儲存罐輸送到精煉車間的管道中，通過轉(zhuǎn)子流量計可以實時了解輸送流量，根據(jù)生產(chǎn)計劃調(diào)整輸送泵的功率。

成品油脂輸送：在成品油脂從加工車間輸送到包裝車間或儲存?zhèn)}庫的過程中，轉(zhuǎn)子流量計同樣可以發(fā)揮作用。它可以用于計量成品油脂的流量，以便于統(tǒng)計產(chǎn)量和進(jìn)行庫存管理。例如，在灌裝生產(chǎn)線的前端管道上安裝轉(zhuǎn)子流量計，能夠為灌裝設(shè)備提供準(zhǔn)確的流量信號，確保每一瓶或每一桶油脂的灌裝量符合標(biāo)準(zhǔn)。

2. 添加劑投放系統(tǒng)

在油脂加工過程中，需要添加各種添加劑來改善油脂的品質(zhì)。轉(zhuǎn)子流量計可以用于精確控制添加劑的流量。例如，在油脂脫酸過程中，向油脂中添加堿液時，通過轉(zhuǎn)子流量計可以準(zhǔn)確地投放堿液，確保堿液與油脂的比例符合工藝要求，從而有效地去除油脂中的游離脂肪酸，提高油脂的質(zhì)量。

3. 油脂混合環(huán)節(jié)

當(dāng)需要將不同種類的油脂或油脂與其他成分進(jìn)行混合時，轉(zhuǎn)子流量計可以用來監(jiān)測各成分的流量。比如在生產(chǎn)調(diào)和油時，將不同的植物油（如玉米油、葵花籽油等）按照一定的比例進(jìn)行混合，轉(zhuǎn)子流量計安裝在各原料油的輸送管道上，通過控制各管道的流量，實現(xiàn)精確的混合比例，保證調(diào)和油的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

五、安裝和使用注意事項

1. 安裝位置和方向

轉(zhuǎn)子流量計必須垂直安裝，以保證轉(zhuǎn)子能夠在重力和流體作用力的作用下穩(wěn)定地懸浮。安裝位置應(yīng)避免振動和強磁場干擾。在油脂加工廠的管道系統(tǒng)中，要選擇平穩(wěn)的管道段進(jìn)行安裝。同時，流體的流向必須是自下而上，這樣才能使轉(zhuǎn)子正常懸浮并準(zhǔn)確測量流量。

2. 上游和下游管道要求

為了確保流量計的測量精度，在流量計的上游和下游需要有一定長度的直管段。上游直管段一般建議為管徑的5 - 10倍，下游直管段建議為管徑的3 - 7倍。這是因為流體在進(jìn)入流量計之前需要形成穩(wěn)定的流態(tài)，避免渦流和不均勻流動對測量結(jié)果的影響。

3. 定期維護(hù)和校準(zhǔn)

由于油脂可能會在轉(zhuǎn)子和錐形管表面形成污垢，影響流量計的性能，所以需要定期進(jìn)行清潔和維護(hù)。同時，為了保證測量精度，轉(zhuǎn)子流量計應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)周期可以根據(jù)使用頻率和精度要求來確定，一般建議每年校準(zhǔn)一次。在校準(zhǔn)過程中，可以使用標(biāo)準(zhǔn)流量裝置對流量計進(jìn)行校驗，調(diào)整刻度或修正系數(shù)，確保流量測量的準(zhǔn)確性。