威力巴流量計(jì)(又稱笛形均速管流量計(jì)和托巴管流量計(jì))屬于差壓式流量計(jì)。是采用皮托管測量原理測量擋體上游的動(dòng)壓力與下游的靜壓力之間形成的壓差,從而達(dá)到測量流量的目的。測量管道直徑在DN20到DN12000之間。威力巴流量計(jì)主要用于工業(yè)過程中各種能源如液體、燃料氣、蒸氣和氣體的測量,具有較高的穩(wěn)定性和重復(fù)性。設(shè)計(jì)理論符合伯努力方程原理,并可用JJG/640-90規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)。
用途及特點(diǎn):
以其安裝簡便、壓損小、強(qiáng)度高、不受磨損影響、無泄漏等特點(diǎn)而成為替代孔板的理想產(chǎn)品??蓮V泛用于工礦企業(yè)的高爐煤氣、壓縮空氣、蒸汽和其他液體、氣體的流量測量。
主要技術(shù)指標(biāo)
1適用于測量液體、氣體和蒸汽的流量
2準(zhǔn)確度為被測實(shí)際流量值的±1%
3測量的重復(fù)性為±0.1%
4流量的量程比,典型的為了10:1(差壓值100:1)
5工作溫度達(dá)1300℃(用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)和安裝件)
6工作壓力達(dá)400Bar(40MPa)
7粘度為500 cp
8要求上下游直管段的長度較短
9標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼牌號(hào)
10 長期精度不受磨損的影響
工作原理:
均速管流量傳感器是基于皮托管測速原理發(fā)展起來的,它是通過管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來確定流量。
一般管道中的流速分布是不均勻的。如果是充分發(fā)展的流體,其速度分布為指數(shù)規(guī)律。為了準(zhǔn)確計(jì)量,將整個(gè)圓截面分面多個(gè)單元面積相等的多個(gè)半圓及多個(gè)半環(huán)。傳感器的檢測桿是由一根中空的金屬管組成,迎流面鉆多對(duì)總壓孔,它們分別處于各單元面積的,分別反應(yīng)了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的,傳至檢測桿中的各點(diǎn)總壓值平均后,由總壓引出管引至高壓接頭,送到傳感器的正壓室。當(dāng)傳感器正確安裝在有足夠長的直管段的工藝管道上時(shí),流量截面上應(yīng)沒有旋渦,整個(gè)截面的靜壓可認(rèn)為是常數(shù),在傳感器的背面或側(cè)面設(shè)有檢測孔,代表了整個(gè)截面的靜壓。經(jīng)靜壓引出管由低壓接頭引至傳感器的負(fù)壓室。正、負(fù)壓室壓差的平方與流量截面的平均流速成正比,叢而獲得差壓與流量成正比的關(guān)系。在此關(guān)系的基處上,可由伯努利方程和連續(xù)性方程推導(dǎo)得到均速管流量計(jì)的流量計(jì)算公式
Qv=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P/ρ1)0.5
Qm=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P﹒ρ1)0.5
其中:Qv: 體積流量 Qm: 質(zhì)量流量
α:傳感器結(jié)構(gòu)系數(shù)
△P:差壓值ε:流體膨脹系數(shù)
ρ:流體工況下的密度 ε:流體膨脹系數(shù)
對(duì)于不可壓縮性流體ε=1,對(duì)于可壓縮性體ε﹤1,若式中D、△P、ρ1都使用SI單位,則QV的單位為M3∕S,Qm的單位為㎏∕S。
傳感器的流量系數(shù)α和可膨漲性系數(shù)ε,由標(biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定得知,并在出廠時(shí)在合格證書上注明。
傳感器的基本結(jié)構(gòu),如下圖1所示
威力巴流量計(jì)特點(diǎn)
根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)的測量行面,經(jīng)過特殊的工藝處理可使產(chǎn)生得流體牽引力和渦街脫落力非常小。
在側(cè)面的靜壓孔,產(chǎn)生的靜壓位于流體與傳感器分離點(diǎn)之前,是一種穩(wěn)定的非脈動(dòng)信號(hào)。
結(jié)構(gòu)上沒有可移動(dòng)部件,可保證傳感器的高壽命,并能保證長期的穩(wěn)定性和無精度漂移。
節(jié)能:由于產(chǎn)生壓力極低,是能耗大大減小。與其他流量計(jì)相比運(yùn)行成本極低。在使用中可很快收回儀表成本。
防塵:靜壓孔取在傳感器的兩側(cè)后,對(duì)介質(zhì)中的異物及塵00000極不靈敏,是一種理想的流量傳感器。
均速管(威力巴)流量傳感器有許多特殊的材料供選擇,以滿足具有的腐0000性、超高溫、超高壓的需要。
均速管(威力巴)流量傳感器可整年工作,基本免維護(hù)。
1 的內(nèi)部二次平均結(jié)構(gòu),提供了高精度(讀數(shù)±1%)和高重復(fù)性(±0.1%)。
2外層沖擊管采用一整塊材料加工制作而成無焊接,與由雙體結(jié)構(gòu)焊接而成的同類產(chǎn)品相比自然有強(qiáng)度,也便于選用耐高溫,耐腐蝕的材料。
a蜂窩狀六邊形穩(wěn)定結(jié)構(gòu),產(chǎn)生的是的流束分布形狀,保證了低壓信號(hào)的穩(wěn)定,產(chǎn)生的差壓高于同類產(chǎn)品,提高了量程比。
b適用于方形或矩形管道。
c對(duì)于同類產(chǎn)品在測量臟污介質(zhì)時(shí)不可避免的堵塞問題,有在線可拔出型或提供手動(dòng)和自動(dòng)吹掃方案及裝置,實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)維護(hù)。
d 均速管+三閥組+溫壓補(bǔ)償+變送器,組成一體化結(jié)構(gòu),使用方便。
e無流量系數(shù)飄移,長期穩(wěn)定。
f提供直觀的共振驗(yàn)算,確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。
g壓損小能耗低,節(jié)能
h 安裝簡便節(jié)省人工,價(jià)格低交貨迅速(1周)
威力巴流量計(jì)型譜規(guī)格說明
2.1、Ⅰ型,適用于(20~50)㎜的管道,外形如圖2所示。其檢測桿直徑一般為4.5~6.5㎜,傳感器與管道的連接方式有兩種:一種是螺紋連接,另一種是法蘭連接。用于高壓測量時(shí)都采用法蘭連接,如下圖所示
由于管徑不太大,為了減少阻塞防止干擾,檢測桿的截面尺寸應(yīng)盡量小。一般直徑不大于8㎜。靜壓取壓管改在檢測桿外面的后側(cè)位上。如下圖三所示
當(dāng)測量管的直徑較大時(shí),檢測桿的橫截面可以做的粗些,也不會(huì)對(duì)流場有擾動(dòng)。此時(shí)一般將背面的靜壓取壓管放到迎流面的總壓取壓管中形成一體,使傳感器緊奏,有利于安裝維護(hù)。當(dāng)管徑很大時(shí),且流速很高時(shí),應(yīng)在管道直徑的另一端安裝一個(gè)支撐,加強(qiáng)鋼性。
此類結(jié)構(gòu)適用范圍寬、拆卸很方便。當(dāng)流速大、被測介質(zhì)壓力高時(shí),應(yīng)當(dāng)通過固定在管道上的法蘭與傳感器相連接。
這類傳感器適用于管道直徑DN大于等于1000㎜,壓力20MPa以上的測量,由于流速增大,作用于檢測桿上的流體沖擊力增大。為了加強(qiáng)剛性除了采用法蘭連接外,還將加粗檢測桿的直徑。這類傳感器有單邊固定和雙邊固定兩種類型。
2.5、Ⅴ型,特殊型,當(dāng)適用于較臟的介質(zhì)。當(dāng)被測介質(zhì)較臟時(shí),為了防止取壓孔堵塞,配有反向吹除部件,必要時(shí)可以不中斷工藝流程用壓縮空氣進(jìn)行吹除。吹除介質(zhì)應(yīng)與管道中的介質(zhì)相同,而壓力應(yīng)大于管道中的靜壓。
2.6、傳感器的公稱通徑有以下系列:
25,(32),40,50,(65),80,100,(125),150,200,250,300,350,400,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,2000,2500,3000mm(括號(hào)內(nèi)的數(shù)字一般不推薦用戶選用)
2.7、傳感器的公稱壓力有以下系列:1.6,2.5,4.0,6.3,10,25MPa。
2.8、傳感器精度等級(jí)(見下表)
準(zhǔn)確度等級(jí) | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
基本誤差限Ea | ±1.0 | ±1.5 | ±2.5 |
重復(fù)性 % | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
3使用要求
3.2、被測的流體應(yīng)當(dāng)是單相的,其相態(tài)不變,對(duì)于
成分復(fù)雜的流體須與單一成分的流體類似時(shí)方能使用。
3.3、被測流體在實(shí)際工況下的ReD應(yīng)大于3×104
3.4、應(yīng)保證傳感器前后直管段長度的要求。
3.5、管道內(nèi)徑大于100㎜為好。
3.6、在傳感器前2D的管道內(nèi)表面上,應(yīng)清潔光滑。
安裝與維護(hù)
1、安裝要求
1.1、對(duì)于I型的傳感器,已將檢測桿與一段管道焊成一體,安裝時(shí)必須使傳感器在流體流動(dòng)方向內(nèi)。要求工藝管道的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑一致,或至少在上游直管段所要求的長度范圍內(nèi)傳感器的軸線與管道軸線夾角盡可能為零。
其他類型的傳感器是將其檢測桿插入工藝管道中,安裝時(shí)除了總壓孔應(yīng)正對(duì)流速方向外,必須保證傳感器檢測桿與工藝管道的軸線垂直,其允許的位置角壓偏差如圖五所示。
傳感器總壓孔中心與管道軸線夾角應(yīng)小于7°
傳感器檢測桿沿管道直徑方向插入到底部,其角度偏差小于7°
對(duì)于垂直管道傳感器可安裝在管道水平面沿管道圓周360的任何位置上,高低壓引壓管應(yīng)處于同一平面上,由圖六(a)所示;當(dāng)測量液體時(shí),應(yīng)向下側(cè)傾斜安裝如圖六(b)所示;當(dāng)測量氣體的蒸氣時(shí)應(yīng)向上傾斜安裝如圖六(c)所
示。
1.2直管段
由于傳感器是以速度面積法為基礎(chǔ),采用近似積分理論,用較多的點(diǎn)來描述。
分布方程,并且是在充分發(fā)展的速度分布條件下建立的。所以,為了能得到一個(gè)理想的分布,必須在傳感器前后有一定長度的直管段(見下表)
序號(hào) | 均速管流量傳感器安裝位置 | 上游側(cè)A | 下游側(cè)B | ||
有整流器 | 無整流器 | ||||
同一平面 | 不同平面 | ||||
1 | 有一個(gè)90°彎頭或三通 | 6D | 7D | 9D | 3D |
2 | 在同一平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭 | 8D | 9D | 14D | 3D |
3 | 在不同平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭 | 9D | 19D | 24D | 4D |
4 | 管道直徑改變(收或擴(kuò)) | 8D | 8D | 8D | 3D |
5 | 部分開啟的閘閥、球閥或其它節(jié)流閥 | 8D | 8D | 8D | 3D |
注:(1)表中“D”為管道內(nèi)徑。
(2)在管道段不足的情況下,上游應(yīng)占管道全長的70%,下游占30%,此時(shí)仍可給出穩(wěn)定的示值,但準(zhǔn)確度下降。
圖六
2維護(hù)
2.1傳感器應(yīng)在工藝管道大修時(shí)進(jìn)行定期清洗,清洗的辦法很多,例如用氣源吹除檢測管內(nèi)積存污穢;用煤油和軟絲刷洗凈,使各取壓孔保持通暢。
2.2可能產(chǎn)生故障的原因及清除辦法見下表:
序號(hào) | 故障現(xiàn)象 | 產(chǎn)生的原因 | 清除辦法 |
1 | 無差壓信號(hào)輸出 | 1、高低壓閥未打開 | 1、打開高低壓閥 |
2、高低壓平衡閥未旋緊 | 2、旋緊平衡閥 | ||
2 | 差壓信號(hào)輸出過小 | 1、導(dǎo)壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象 | 1、認(rèn)真查找,排除泄露 |
2、二次表量程選配不當(dāng) | 2、調(diào)小差壓變送器上限值 | ||
3 | 差壓信號(hào)輸出過大 | 1、二次表量程選配不當(dāng) | 1、調(diào)大差壓變送器上限值 |
2、背壓孔堵塞 | 2、清洗均速管,排除堵塞 |
威力巴流量計(jì)選型說明:
型譜規(guī)格 | 說明 | ||||
XT-LV- | 均速管(威力巴)流量計(jì) | ||||
介質(zhì) | Y | 液體 | |||
Q | 氣體 | ||||
Z | 蒸汽 | ||||
連接方式 | 1 | 螺紋鏈接 | |||
2 | 法蘭連接 | ||||
3 | 油壬鏈接 | ||||
4 | 雙端固定 | ||||
5 | 一體化安裝 | ||||
壓力等級(jí) | 1 | ≤1. 6MPa | |||
2 | ≤2. 5MPa | ||||
3 | ≤4. 0MPa | ||||
4 | ≤6. 3MPa | ||||
5 | ≤10MPa | ||||
口徑 | -25 | DN29mm | |||
-50 | DN50mm | ||||
-80 | DN80mm | ||||
… | … | ||||
-1800 | DN1800mm |