金湖奧科儀表有限公司-*-天然氣計(jì)量表

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  AK-LUGB天然氣計(jì)量表系列渦街天然氣計(jì)量表是利用液體振動(dòng)原理而開發(fā)的一種新型流量計(jì)，廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計(jì)量，該壓天然氣計(jì)量表無可動(dòng)部件，可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時(shí)不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。天然氣計(jì)量表分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

*部分：概述

• 產(chǎn)品的種類和適用范圍
  • LUGB/E系列滿管型渦街流量儀表
  • LUGB/E系列插入型渦街流量儀表

  LUGB/E型渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣? 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計(jì)量和控制.

• 工作原理
• 天然氣計(jì)量表是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時(shí)，在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（見下圖）。
  由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號（或轉(zhuǎn)換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。
  一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個(gè)無量綱的系數(shù)，只要準(zhǔn)確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。
  
   

   在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼旋渦，如圖(一)所示。                     

                                 圖(一)

在旋渦發(fā)生體下游形成交替有規(guī)律的旋渦列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:

                         f=StV/d                 公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率HZ

St－斯特勞哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速 (m/s)

d－旋渦發(fā)生體的寬度 (m)

由此可見，通過測量卡曼渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，

圖（二）表示斯特勞哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

                                               圖（二）

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

                       K＝3600f/Q（1/m³）              公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（m-3）。

f＝脈沖個(gè)數(shù) 

Q＝體積流量（m³）

• 技術(shù)指標(biāo)                                                     
• 表(一)

• 天然氣計(jì)量表選型參照表

      表(三)　常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

二．儀表的安裝設(shè)計(jì)

    儀表的正確安裝是保障儀表正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當(dāng)，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至?xí)p壞儀表。

• 安裝環(huán)境要求：
  • 盡可能避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
  • 避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。
  • 避開高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。
  • 渦街流量儀表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強(qiáng)抗振效果。
  • 儀表安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
  • 儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護(hù)。
• 儀表管道安裝要求：
  • 渦街流量儀表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  DN為儀表公稱口徑  單位:mm                                                                 

圖(三)

注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量儀表的下游10D處。

• 上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同。如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應(yīng)滿足以下關(guān)系

0.98Db≤Dp≤1.05Db

         上、下游配管應(yīng)與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應(yīng)小于0.05Db

• 儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm
• 測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處，見圖（七）。D為儀表公稱口徑，單位：mm

• 儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
• 測量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測量管，氣流應(yīng)自下而上流動(dòng)，如圖（四）a所示
• 測量液體時(shí)，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應(yīng)該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處

如圖（四）b所示

                    圖（四）

• 測量高溫、低溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意保溫措施。轉(zhuǎn)換器內(nèi)部（表頭殼體內(nèi)）高溫一般不應(yīng)超過70℃；低溫易使轉(zhuǎn)換器內(nèi)部出現(xiàn)凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。
• 儀表的安裝外形尺寸：

天然氣計(jì)量表外形尺寸


插入式天然氣計(jì)量表
將壓縮空氣流量計(jì)測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系，計(jì)算出管道內(nèi)平均流速值。它由轉(zhuǎn)換器、插入桿組件、球閥（ 根據(jù)需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。

安裝步驟：
1．在需要安裝天然氣計(jì)量表的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個(gè)略小于ф100的孔，去掉毛刺；
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固；
3．放上墊片，插入天然氣計(jì)量表，法蘭連接，若此時(shí)有球閥，應(yīng)先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入天然氣計(jì)量表
4．保證天然氣計(jì)量表前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內(nèi)徑)。

天然氣計(jì)量表型號選擇
天然氣計(jì)量表的選型是儀表應(yīng)用中的非常重要的工作，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，流量儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤安裝造成的，請?zhí)貏e注意。

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