一、儀表簡介:
氮氣流量計是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的測量儀器。
二、工作原理:
氮氣流量計工作原理是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時,它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:f = St × V/d 式中:
f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(或標準信號)。
三、流量計使用選擇及應(yīng)用:
1、為了使用方便,電池供電型采用微功耗,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。
2、溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。
3、溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
4、廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機械、造紙,以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。
四、優(yōu)勢:
1、可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響;
2、不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結(jié)垢,耐高溫,高壓;
3、安全防爆,適用于惡劣環(huán)境;
4、無可動部件、無孔洞縫隙設(shè)計,產(chǎn)品無磨損、耐臟污,無須機械維修,使用壽命長;
5、采用微功耗,電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上;
6、溫壓補償一體化設(shè)計;
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力;
8、同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換;
9、采用抗振動探頭,有效消除外界振動影響;
10、采用分體式信號轉(zhuǎn)換器,電纜zui長100米;
11、量程比寬達20:1;
12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,動態(tài)測量范圍寬,壓力損失?。?/p>
13、表體采用不銹鋼材質(zhì),可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量;
14、現(xiàn)場液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485通迅,可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
五、性能指標:
1、公稱通徑(mm):15,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(200~2000插入式) 非標產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做。
2、公稱壓力(MPa):DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) 。
3、介質(zhì)溫度(℃):壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨)。
4、本體材料:儀表外殼采用鋁合金,1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)。
5、允許振動加速度:壓電式:0.2g;電容式:1.0~2.0g。
6、精確度:±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS。
7、范圍度:1:6~1:30。
8、供電電壓:傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池。
9、輸出信號:方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA。
10、壓力損失系數(shù):符合JB/T9249標準 Cd≤2.4。
11、防護等級:普通型IP65 ;潛水型 IP68。
12、環(huán)境條件:溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa。
13、適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽 。
14、傳輸距離:三線制 脈沖輸出型:≤300m,兩線制標準電流輸出型 (4~20mA):負載電阻≤750Ω。
15、信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5。
16、現(xiàn)場液晶雙行顯示(溫度補償型)方式:可循環(huán)顯示溫度、壓力、瞬時流量、累積流量等參數(shù)。
六、對管道要求:
1、對直管段的要求:
為了確保儀表正常、準確運行,傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道,以調(diào)整流場,如圖所示:
圖1:同心縮管;
圖2:同心擴管;
圖3:一個90度彎頭;
圖4:同一平面兩個90度彎頭;
圖5:不同平面兩個90度彎頭;
圖6 :調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠處,若必須安裝在傳感器上游, 則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。
2、對管道的要求:
a、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。
b、配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05DN。
c、密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
d、如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示:
3、對管道振動的要求:
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時,必須采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
特別注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求:
a、被測氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計之前,其流速必須與管道軸線平行,不得有旋渦流。
c、氣流應(yīng)是亞音速、非脈動的,其流量隨時間變化比較緩慢。
5、對流量計的安裝要求:
流量計對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
七、安裝條件:
1、傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避免時,應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器感應(yīng)避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。
5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時,應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿被測液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑*,若不能*,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過5mm。
八、注意事項:
1、法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。
2、安裝時應(yīng)使傳感器的流向標志與管道內(nèi)流體流向*。
3、傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置,取壓點在傳感器下游3~5DN處,測溫點在下游5~8DN處。
4、測量高溫介質(zhì)時,切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
5、連接傳器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠離強電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,zui大長度不應(yīng)超過200米。
6、安裝傳感器前,管道必須進行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體,防止氣泡的干擾。
7、測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時,必須安全操作,做好高溫防護。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。
九、安裝的規(guī)范管理:
流量計規(guī)范安裝,給使用部門在后續(xù)管理提供有力的技術(shù)保障,對施工單位提出以下幾點具體要求,通過多年的驗證效果很好。
1、帶4~20mA輸出,脈沖輸出。
2、GPRS遠傳設(shè)備需帶脈沖輸入,4~20mA輸入。
3、具有電源防雷和信號防雷(4~20mA)。
4、儀表柜要求為:柜內(nèi)帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、轉(zhuǎn)換器等集中安裝并帶鎖。
5、儀表柜的平穩(wěn)需水泥墩底座、儀表柜防護等級適用戶外、柜頂具有隔熱層防止陽光直射、柜具有防潑水功能。
6、表井內(nèi)需有一側(cè)留有足夠的直管段,便于智能渦街流量計檢測、比對和后續(xù)管理。
7、設(shè)計渦街流量計時前端須留有至少10倍公稱通經(jīng)(10DN)的直管段,后端須留有大于5DN的直管段,確保計量準確。
8、應(yīng)嚴格按說明書安裝,安裝完畢后需測量接地,接地電阻值應(yīng)在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導(dǎo)線,線纜需大于等于16mm2;儀表接地線使用多股銅束導(dǎo)線,線纜要求大于等于6mm2。接地標準詳見GB50343-2009《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。
十、選型要點:
正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類的渦街流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定。使渦街流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等。都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經(jīng)濟合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合,應(yīng)該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級; 用于過程控制的場合,根據(jù)控制要求選擇不同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控制和計量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時,渦街流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用,范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定,即當管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提 高管內(nèi)流速,得到滿意測量結(jié)果。
3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器,由于渦街流量計量程范圍寬,因此,在實際應(yīng)用中,一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限,也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長,壓力波動較大,必須采用壓力補償,考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系,測量中只采用壓力補償即可,由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa即可。
5、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀,具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。
十一、現(xiàn)場需求:
1、低維護量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦,一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一,看似簡單的設(shè)計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應(yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨更換感應(yīng)部分,而無需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計容易受到振動的干擾,設(shè)計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除,從而得到穩(wěn)定的信號。
4、渦街流量計安裝的一個麻煩事前后需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計內(nèi)部縮徑的設(shè)計,大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。
十二、調(diào)試使用期間需要注意的問題:
1、流量計現(xiàn)場安裝、維護必須遵守“有防爆性氣體時勿開蓋”的警告語,并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計在室外使用時,建議加配防護罩。
3、不得隨意松開流量計固定部分。壓力傳感器的保護。用戶在使用流量計時,應(yīng)注意流量計的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍(即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍)。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi),防止超速運行,以獲得理想的準確度和保證正常使用壽命。(由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運轉(zhuǎn),以及渦輪在反向流中運轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計損壞)
4、投入運行時應(yīng)緩慢開啟閥門,防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應(yīng)按告示牌操作,加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定,通常每年2~3次。
5、運行時不允許打開后蓋或更動內(nèi)部有關(guān)參數(shù),否則將影響流量計的正常運行。
十三、安裝使用中應(yīng)注意的事項:
渦街無機械可動部件,體積小,耐腐蝕,性能穩(wěn)定,可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標準狀態(tài)下的氣量,量程范圍寬,計量誤差小等優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛用于油氣井的生產(chǎn)計量和天然氣的銷售計量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中,我們認為該流量計適合于較為干凈的干氣計量,漸成為中小用氣計量的計量儀表。要保證流量計計量準確,減少計量誤差,請注意:
1、選型合理
勿使實際最小流量值低于所選通徑流量計流量范圍下限。
2、安裝正確
流量計上游的應(yīng)有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺階,磨平連接法蘭的焊縫,法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明:一切不合理的安裝,都將導(dǎo)致流量計計量值偏低。
3、遠離震蕩源,或在流量計上、下游安裝支墩,以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時,應(yīng)即時清洗流量計。
5、減少氣流脈動的影響
可在流量計前安裝緩沖罐,或者加長流量計上游的計量直管段長度。
6、及時對流量計進行計量檢定,確保量值準確可靠。
十四、標況流量范圍簡表:單位( m3/h)
流量 | 液體流量范圍 | 氣體流量范圍 | 飽和蒸汽流量范圍 | |||
口徑 | 最小流量 | 流量 | 最小流量 | 流量 | 最小流量 | 流量 |
DN25 | 0.9 | 14 | 8.3 | 110 | 13 | 1500 |
DN40 | 2.5 | 35 | 26 | 300 | 25 | 4400 |
DN50 | 3.3 | 55 | 36 | 480 | 40 | 6800 |
DN80 | 8 | 150 | 90 | 1300 | 100 | 19000 |
DN100 | 14 | 240 | 140 | 2000 | 160 | 29000 |
DN150 | 38 | 450 | 290 | 4100 | 350 | 66000 |
DN200 | 70 | 850 | 620 | 7500 | 620 | 118000 |
DN250 | 130 | 1300 | 700 | 12500 | 970 | 185000 |
DN300 | 180 | 2000 | 920 | 16500 | 1400 | 267000 |
十五、選型表:
代號 | 通徑 | 流量范圍(m3/h) | ||||||
DS-LUGB25 | DN25 | 1~10(液體) | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 | ||||
DS-LUGB32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |||||
DS-LUGB40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |||||
DS-LUGB50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |||||
DS-LUGB80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |||||
DS-LUGB100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |||||
DS-LUGB150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |||||
DS-LUGB200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500(氣體) | |||||
代號 | 功能1 | |||||||
N | 無溫壓補償 | |||||||
Y | 有溫壓補償 | |||||||
代號 | 輸出型號 | |||||||
F1 | 4-20mA輸出(二線制) | |||||||
F2 | 4-20mA輸出(三線制) | |||||||
F3 | RS485通訊接口 | |||||||
代號 | 被測介質(zhì) | |||||||
J1 | 液體 | |||||||
J2 | 氣體 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
代號 | 連接方式 | |||||||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||||||
L2 | 法蘭連接式 | |||||||
代號 | 功能2 | |||||||
E1 | 1.0級 | |||||||
E2 | 1.5級 | |||||||
T1 | 常溫 | |||||||
T2 | 高溫 | |||||||
T3 | 蒸汽 | |||||||
P1 | 1.6MPa | |||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||
W1 | 內(nèi)部3.6V供電 | |||||||
W2 | DC24V供電 | |||||||
N1 | 不銹鋼 | |||||||
N2 | 碳鋼 |
十六、訂貨須知:
1、確認被測介質(zhì)的工況條件:壓力(MPa)、溫度(℃)、密度(ρ)等。
2、確認被測介質(zhì)的流量范圍(m3/h),確認最小流量值并確定儀表口徑(DN)。
3、如有特殊要示,請與我公司銷售部聯(lián)系,確認選型的準確性。
售后服務(wù):
1、從合同簽訂之日起,公司對所提供的產(chǎn)品提供免費保養(yǎng)及維護服務(wù),承諾終生維修服務(wù)。
2、公司將定期與客戶交流,了解產(chǎn)品的使用情況,并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題。
3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞,我公司負責進行維修,并收取由此產(chǎn)生的維修費用;
4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意,用戶可以無條件的選擇退換貨,公司不收取任何的手續(xù)費,出現(xiàn)質(zhì)量問題,承擔來回的運費。