油脂加工廠(chǎng)用的轉子流量計介紹

2024-11-16

一、工作原理

1. 基本原理

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

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

2. 流量與轉子高度的關(guān)系

流量與轉子在錐形管中的懸浮高度呈一定的函數關(guān)系。在理想情況下，這種關(guān)系是近似線(xiàn)性的。對于一個(gè)給定的轉子流量計，其流量刻度通常是通過(guò)實(shí)驗校準得到的。

由于錐形管的特殊形狀，隨著(zhù)轉子的上升，環(huán)形縫隙的面積會(huì )逐漸增大。根據流量公式Q = A\times v（Q為流量，A為截面積，v為流速），當流速v由于流量增加而增大時(shí)，環(huán)形縫隙面積A也相應增大，從而使得流量與轉子高度之間有較為穩定的對應關(guān)系。

二、結構特點(diǎn)

1. 錐形管

材質(zhì)選擇：在油脂加工廠(chǎng)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(guān)察轉子的位置，而且化學(xué)穩定性好，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，如高溫油脂或有一定壓力的油脂輸送管道中使用。

錐度設計：錐形管的錐度設計是關(guān)鍵。合適的錐度可以保證轉子在不同流量下能夠穩定地懸浮，并使流量與轉子高度之間有良好的線(xiàn)性關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，錐度在1:5到1:10之間，但具體的錐度會(huì )根據流量計的量程和精度要求進(jìn)行調整。

2. 轉子（浮子）

材質(zhì)和形狀：轉子的材質(zhì)通常根據被測介質(zhì)的性質(zhì)來(lái)選擇。對于油脂，常用的轉子材質(zhì)有不銹鋼、塑料等。不銹鋼轉子具有較高的密度和良好的耐腐蝕性，適用于各種油脂；塑料轉子則比較輕便，對于一些低密度油脂或對壓力要求不高的場(chǎng)合較為適用。轉子的形狀多樣，常見(jiàn)的有球形、錐形、圓柱形等。不同形狀的轉子在流體中的受力情況和穩定性有所不同，會(huì )影響流量計的測量精度。

配重和刻度標記：為了使轉子能夠在合適的流量范圍內懸浮，轉子內部可能會(huì )有配重。同時(shí)，轉子上通常會(huì )有刻度標記或者顏色標記，方便讀取流量值。這些標記是在流量計校準過(guò)程中確定的，與錐形管上的刻度相對應，以準確指示流量。

三、特點(diǎn)

1. 直觀(guān)性

轉子流量計最大的特點(diǎn)之一是直觀(guān)。操作人員可以直接通過(guò)觀(guān)察轉子在錐形管中的位置來(lái)讀取流量。在油脂加工廠(chǎng)的日常操作中，這種直觀(guān)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(guò)程中，操作人員可以實(shí)時(shí)看到添加劑的流量，及時(shí)調整閥門(mén)開(kāi)度，確保添加劑的準確投放量。

2. 精度范圍

轉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)節中已經(jīng)能夠滿(mǎn)足要求。例如，在油脂原料的初步輸送過(guò)程中，對流量精度的要求不是極高，轉子流量計可以提供足夠準確的流量信息，用于監控原料的輸送速度。

3. 壓力損失小

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

四、應用場(chǎng)景

1. 油脂輸送環(huán)節

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

成品油脂輸送：在成品油脂從加工車(chē)間輸送到包裝車(chē)間或儲存倉庫的過(guò)程中，轉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，以便于統計產(chǎn)量和進(jìn)行庫存管理。例如，在灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的前端管道上安裝轉子流量計，能夠為灌裝設備提供準確的流量信號，確保每一瓶或每一桶油脂的灌裝量符合標準。

2. 添加劑投放系統

在油脂加工過(guò)程中，需要添加各種添加劑來(lái)改善油脂的品質(zhì)。轉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(guò)程中，向油脂中添加堿液時(shí)，通過(guò)轉子流量計可以準確地投放堿液，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

當需要將不同種類(lèi)的油脂或油脂與其他成分進(jìn)行混合時(shí)，轉子流量計可以用來(lái)監測各成分的流量。比如在生產(chǎn)調和油時(shí)，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，轉子流量計安裝在各原料油的輸送管道上，通過(guò)控制各管道的流量，實(shí)現精確的混合比例，保證調和油的質(zhì)量和穩定性。

五、安裝和使用注意事項

1. 安裝位置和方向

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

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(cháng)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定的流態(tài)，避免渦流和不均勻流動(dòng)對測量結果的影響。

3. 定期維護和校準

由于油脂可能會(huì )在轉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。同時(shí)，為了保證測量精度，轉子流量計應定期進(jìn)行校準。校準周期可以根據使用頻率和精度要求來(lái)確定，一般建議每年校準一次。在校準過(guò)程中，可以使用標準流量裝置對流量計進(jìn)行校驗，調整刻度或修正系數，確保流量測量的準確性。