管道天然氣流量表選型指導(dǎo) 氣體流量計(jì)--江蘇三信

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天然氣渦街流量計(jì)選哪家 --江蘇三信為您解答 

管道天然氣流量計(jì)產(chǎn)品概述：

利用氣體振動(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，該流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件，可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長(zhǎng)，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測(cè)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。渦街流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示，并可輸出脈沖信號(hào)或電流信號(hào)與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

產(chǎn)品主要特點(diǎn)：

品種齊全、測(cè)量范圍廣、精度高

檢出傳感器不與介質(zhì)接觸，可靠性高

氣液通用，適用范圍廣

沒有可動(dòng)部件，構(gòu)造牢固簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)

壓力損失小，計(jì)量成本便宜

檢出傳感器可互換，換后不需標(biāo)定，便于維護(hù)

插入式流量計(jì)可進(jìn)行不斷流拆卸

耐腐蝕，安全，防爆

渦街流量計(jì)原理:

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)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖所示，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)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數(shù)；

m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比.

 管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　

式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為(4)

式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的*壓力，Pa；

Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；

Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。

管道天然氣流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)：
1．測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級(jí)：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號(hào)：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標(biāo)準(zhǔn)電流4～20mA；三線制標(biāo)準(zhǔn)電流0～10mA。
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

選型表： 

口徑及規(guī)格要遵循以下原則進(jìn)行選擇:

(1)明確流體的名稱、組分。

(2)明確工作狀態(tài)的zui大、常用、zui小流量。

(3)明確zui高、常用、zui低工作壓力和工作溫度。

(4)工作狀態(tài)下介質(zhì)的黏度。

(5)根據(jù)被測(cè)流體狀態(tài)的不同(液體、氣體、蒸汽)進(jìn)行儀表流量范圍、口徑大小的計(jì)算與選擇。

局限性:

(1)不適用于低雷諾數(shù)(Ren≤2×104)測(cè)量，在高黏度、低流速、小口徑情況下應(yīng)用受到限制。

(2)管道有振動(dòng)的場(chǎng)所應(yīng)選用耐振檢測(cè)方式的儀表。

(3)旋渦分離的穩(wěn)定性受到沈速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響，應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻流件配置足夠長(zhǎng)的直管段，一般可參照節(jié)流式差壓流量計(jì)的直管段長(zhǎng)度要求安裝。

(4)與渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低，分辨率低，且口徑越大越低，一般應(yīng)用于中小口徑(DN25~DN300)。

(5)儀表在脈動(dòng)流、混相流中應(yīng)用尚缺試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

選型和使用是用好流量計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)壓縮空氣流量計(jì)使用情況不是很理想的主要原因是選型不當(dāng)，使流量計(jì)沒有工作于儀表流量范圍的中、上區(qū)域(儀表信號(hào)質(zhì)量好，精確度高，具有較好的抗振動(dòng)性能)，有些由于管道沒有充滿介質(zhì)，用戶不愿意縮管，甚至超出了所選流量計(jì)的使用范圍，無(wú)法測(cè)量。

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(huì)影響儀表的使用壽命，甚至?xí)p壞儀表。

（一）安裝環(huán)境要求：

1．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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．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)。

6．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)。

（二）儀表管道安裝要求：

1．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(三)  

DN為儀表工稱口徑

 注: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。

2．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?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

3．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

4．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為儀表工稱口徑，單位：mm

5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。

6．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

7．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

8．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。

儀表接線說(shuō)明：
一. 輸出頻率信號(hào)的三線制渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì) 

輸出頻率信號(hào)的三線制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連，屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖

 二.輸出標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號(hào)的兩線制渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)

輸出標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號(hào)的兩線制變送器采用DC24V電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連，屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖

 三．帶RS-485通訊接口功能的渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)

帶RS-485通訊功能的渦街流量?jī)x表采用DC24V電源供電，與其它設(shè)備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖

 四．防暴型渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)

LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量?jī)x表與LB978齊納安全柵相連、LUGB/E兩線制標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流輸出型渦街流量?jī)x表與 LB987S齊納安全柵相連可構(gòu)成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)，產(chǎn)品防爆標(biāo)志為Ex ia Ⅱ CT2-T5。本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)設(shè)備的接線性請(qǐng)參看防爆安全柵廠家提供的接線說(shuō)明和以下所示圖

 管道天然氣流量計(jì)注意事項(xiàng)：

（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險(xiǎn)場(chǎng)所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計(jì)算機(jī)等關(guān)聯(lián)設(shè)備必須安裝在安全場(chǎng)所。

（2）傳感器和變送器應(yīng)有可靠接地，防爆地線不得與強(qiáng)電系統(tǒng)保護(hù)接地共用。

主要優(yōu)點(diǎn):

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，安裝維護(hù)方便。

(2)適用流體種類多，如液體、氣體、蒸汽以及部分混相流體。

(3)與差壓式、浮子式流量計(jì)比較，精確度較高，一般可達(dá)±1%R左右。

(4)范圍寬度達(dá)10：1或20：1。

(5)壓損小，約為孔板流量計(jì)的1/2~1/4。

(6)輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，適用于總量計(jì)量，無(wú)零點(diǎn)遷移。

(7)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號(hào)不受流體物性(密度、黏度)和組分影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，可以在一種典型介質(zhì)中校驗(yàn)而適用于各種介質(zhì).如圖所示。

(8)可針對(duì)不同對(duì)象選用相應(yīng)的旋渦檢測(cè)技術(shù)。

管道天然氣流量表選型指導(dǎo) 氣體流量計(jì)--江蘇三信儀表

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