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沼氣流量計(jì)量表

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所  在  地淮安市

更新時(shí)間:2022-01-06 14:32:57瀏覽次數(shù):631次

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沼氣流量計(jì)工作原理:

當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn),形成旋渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。

沼氣流量計(jì)工作原理

當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn),形成旋渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率,就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計(jì)算式為:

K=f/q

式中:K ——流量?jī)x表系數(shù)l/m³

f——旋渦頻率 Hz

q——體積流量m³/s

流量計(jì)的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度、壓力、組分和物性(密度、粘度)無關(guān)。

流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成。

1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測(cè)元件、整流器和殼體。

旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成,它固定在殼體收縮段前端,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。

檢測(cè)元件安裝在靠近擴(kuò)張管的喉部,用熱敏、壓電、應(yīng)變、電容或光纖等檢測(cè)元件可測(cè)出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。

整流器固定在流量計(jì)表體出口,其作用是消除旋渦流,以減小下游流態(tài)對(duì)儀表測(cè)量的影響。

殼體設(shè)計(jì)成一定形狀的流道,使旋渦形成,固定和保護(hù)安裝在內(nèi)部的零部件,并通過法蘭與管道相連接。

2、轉(zhuǎn)換顯示儀

由壓電傳感器檢測(cè)到的微弱電壓信號(hào)經(jīng)過放大、濾波、整形后,變成頻率與流量成正比的脈沖信號(hào),然后由顯示儀計(jì)數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口,輸出各種信號(hào)。對(duì)測(cè)量的氣體介質(zhì)可進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量,并顯示。


在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,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,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。

在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測(cè)式渦街流量/傳感器或壓電檢測(cè)式渦街流量傳感器。

 

 

 

 

 

 

圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)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,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式: 式一

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(cè)量范圍度。只要檢測(cè)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,式二。

 

式一

式二

f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕

Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K

式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

式中:K=儀表常數(shù)(1/m?)。

St-斯特羅哈爾數(shù)

M=質(zhì)量流量

V-流體的平均流速

Q=體積流量(m?/h)

d-柱體流面寬度

ρ=介質(zhì)密度(kg/m?)

D-管道內(nèi)徑

F=頻率Hz

 

沼氣計(jì)量表概述:

沼氣以前主要用孔板流量計(jì)、旋意式流量計(jì)來測(cè)量,現(xiàn)在以渦街流量計(jì)更為常見,渦街流量計(jì)結(jié)合了老一代流量計(jì)所有的優(yōu)點(diǎn),其計(jì)量精度更高、現(xiàn)場(chǎng)使用更穩(wěn)當(dāng)。渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道蒸汽流量的測(cè)量,如氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。

沼氣計(jì)量表自身特點(diǎn):

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無可動(dòng)部,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠 。

2.安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。

3.檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。

4.輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無零點(diǎn)飄移,精度高。

5.測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:20。

6.壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。

7.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。

沼氣計(jì)量表參數(shù):

公稱通徑(mm)

15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)

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)

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)

本體材料

1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)

允許振動(dòng)加速度

壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g

精確度

±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS

范圍度

1:6~1:30

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

輸出信號(hào)

方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA

壓力損失系數(shù)

符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4

防爆標(biāo)志

本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5

防護(hù)等級(jí)

普通型IP65 潛水型 IP68

環(huán)境條件

溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa

適用介質(zhì)

氣體、液體、蒸汽

傳輸距離

三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω

安裝須知:

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(huì)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?jī)x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?jī)x表對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,否則會(huì)影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),影響儀表的測(cè)量精度。儀表的上下游直管段長(zhǎng)度要求見圖() DN為儀表公稱口徑 單位:mm

分體智能型渦街流量計(jì)

:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量?jī)x表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量?jī)x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

0.98DbDp1.05Db

上、下游配管應(yīng)與流量?jī)x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(cè)壓孔和測(cè)溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測(cè)管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí),測(cè)壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處,測(cè)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(cè)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(cè)量管,氣流應(yīng)自下而上流動(dòng),如圖(四)a所示

測(cè)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(cè)量管,儀表應(yīng)安裝在管線的較低處

如圖(四)b所示

測(cè)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。

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