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法兰式涡街流量计

简介:一、产品概述: 法兰式涡街流量计具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积的流量,配备温度、压力传感器可用于测量标况体
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一、产品概述: 
法兰式涡街流量计具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积的流量,配备温度、压力传感器可用于测量标况体积流量和质量流量。参数能长期稳定工作,采用压电应力式传感器可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,可以与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。
 
二、工作原理: 
法兰式涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比,并给出了频率与流速的关系式: 
f = St × V/d 式中: 
f 涡街发生频率 (Hz) 
V 旋涡发生体两侧的平均流速(m/s ) 
St 斯特罗哈尔系数(常数) 
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号(或标准信号)。 
三、应用场合: 
法兰式涡街流量计根据卡门(karman)涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量。广泛用于各种行业气体、液体、蒸汽流量的计量,也可测量含有微小颗料、杂质的混浊液体,并可作为流量变送器用于自动化控制系统中。 
四、主要特点: 
1、可测量蒸汽、气体、液体的体积流量和质量流量。 
2、可实现不断流拆装传感器,可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)。 
3、采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能。 
4、压力损失小,量程范围宽,范围度达10-40倍。 
5、无机械运动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护。 
6、可测介质温度达+350℃(+450℃)。 
五、技术参数: 
1、测量介质:液体、一般气体、天然气、蒸汽(饱和蒸汽和过热蒸汽); 
2、测量可能范围:雷诺数为5×103~7×106 
3、正常测量范围:雷诺数为2×104~7×106 
4、测量流速范围:液体0.5~7m/s 气体4~35mm/s 蒸汽7~70m/s 
5、被测流体温度:-40℃~+300℃ 
6、被测流体温度:1.6、4、25MPa 
7、准确度:1级、1.5级、0.5级(通过非线性修整方可达到0.5级); 
8、重复性:指示值的0.2%; 
9、表体材料:ICr18Ni9Ti; 
10、压力损失:△=1.2×r×V2×10-6 式中:△P-压力损失 r-被测的流体密度(Kg/m3) v-管内平均流速(m/s) 环境温度:-20℃~+55℃(特殊要求定货说明) 
11、环境湿度:≤90%RH 
12、大气压力:86-106KPa 
13、外供电源:3.6~224VDC 
14、内供电源:3~4.5VVDDC 
15、工作电源:80/A 
16、工作电压:2.7~3.6v 
17、工作频率:0.1~3000H 
18、信号远传距离:100mm 
19、信号输出:脉冲输出(外供电源)电流输出4~20mADC(两线制外供24VDC电源)脉冲输出与电流输出只能选一种方式。 
 
六、现场需求:
1、低维护量-市场上大多数的涡街流量计是采用取压孔或插入式检测元件感应漩涡,一旦介质中杂质嵌入取压孔或感应元件与表体间的缝隙,则造成信号变弱或不稳定。良好的设计应该是没有容易堵塞的部分,从而降低维护量。
2、感应元件在线更换-某些厂家的感应元件与涡街发生体合二为一,看似简单的设计却给实际使用带来不便。因为一旦感应部分失效,则需要将管道内介质排空泄压后更换部件,影响生产。完善的设计应该是将二者分开,这样就可以单独更换感应部分,而无需将介质排空。
3、涡街流量计容易受到振动的干扰,设计精良的涡街流量计可以通过硬件和数字信号处理将干扰排除,从而得到稳定的信号。
4、涡街流量计安装的一个麻烦事前后需要很长的直管段,有些厂家可以提供在流量计内部缩径的设计,大大降低了用户专门维涡街流量计配备直管段的需求。
七、调试使用期间需要注意的问题:
1、流量计现场安装、维护须***遵守“有防爆性气体时勿开盖"的警告语,并在开盖前关掉外电源。
2、涡街流量计在室外使用时,建议加配防护罩。
3、不得随意松开流量计固定部分。压力传感器的保护。用户在使用流量计时,应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍(即介质zui高压力的1.5倍)。选型应在规定的流量范围内,防止超速运行,以获得理想的准确度和保证正常使用寿命。(由于试压、吹扫管道或排气造成超速运转,以及涡轮在反向流中运转都可能导致流量计损坏)
4、涡街流量计投入运行时应缓慢开启阀门,防止瞬间气流冲击而损坏涡轮。加润滑油应按告示牌操作,加油的次数依气质洁净程度而定,通常每年2~3次。
5、涡街流量计运行时不允许打开后盖或更动内部有关参数,否则将影响流量计的正常运行。
八、安装使用中应注意的事项:
涡街无机械可动部件,体积小,耐腐蚀,性能稳定,可直接显示介质的工作压力、温度、流量以及标准状态下的气量,量程范围宽,计量误差小等优点,现已广泛用于油气井的生产计量和天然气的销售计量中。在多年来的现场应用中,我们认为该流量计适合于较为干净的干气计量,渐成为中小用气体计量仪表。要保证流量计计量准确,减少计量误差,请注意:
1、选型合理
勿使实际zui小流量QVmin低于所选通径流量计流量范围下限。
2、安装正确
涡街流量计上游的应有至少10D长度的计量直管段。直管段内壁应光滑、更不能有台阶,磨平连接法兰的焊缝,法兰垫片不能突入管道内。更不能把流量计的安装方向装反了。试验证明:一切不合理的安装,都将导致流量计计量值偏低。
3、远离震荡源,或在流量计上、下游安装支墩,以避免管线震动的影响。避免强磁场对流量计芯片的干扰。
4、气质相对干净
尤其不能出现液气两相流;气质较脏时,应即时清洗流量计。
5、减少气流脉动的影响
可在流量计前安装缓冲罐,或者加长流量计上游的计量直管段长度。
6、及时对流量计进行计量检定,确保量值准确可靠。
 
九、安装条件:
1、传感器可安装在室内,也可安装在室外。环境条件要符合要求。
2、传感器应安装在水平、垂直或倾斜(流体的流向自下而上)的与其公称通径相应的管道上。
3、传感器应避免安装在有机械振动的管道上。当振动不可避免时,应考虑在距传感器前后约2DN处的直管段上加固定支撑架。
4、传感器感应避免安装在有较强电磁场干扰、有热辐射、有腐蚀性气体、空间小和维修不方便的场所。
5、被测介质含有较多杂质时,应在传感器上游直管段要求的长度以外加装过滤器。
6、传感器的上、下游应配置一定长度的直管段,直管段的内壁应清洁、光滑,无明显凸凹、积垢和起皮等现象。其长度应符合图二的要求。安装液体传感器的附近管道内,应充满被测液体。
7、直管段内径尽可能与传感器通径一致,若不能一致,应采用比传感器通径略大的管径,误差要≤3%并不超过5mm。
十、注意事项:
1、专用法兰与直管段焊接时不能带着传感器焊接。
2、安装时应使传感器的流向标志与管道内流体流向一致。
3、传感器安装前,法兰凹槽内须***放好密封圈。压力和温度测量点的位置,取压点在传感器下游3~5DN处,测温点在下游5~8DN处。
4、测量高温介质时,切勿用隔热材料把传感器连接杆周围包起来。
5、连接传器的屏蔽电缆走向,应尽可能远离强电磁场的干扰场合。******不允许与高压电缆一起敷设,屏蔽电缆要尽量缩短,并且不得盘卷,以减少分布电感,zui大长度不应超过200米。
6、安装传感器前,管道须***进行清洗。冲掉管内的杂质,避免通流后堵塞传感器。测量液体的管道须***充满被测液体,防止气泡的干扰。
7、测量气体的管道为防止储积液的干扰。安装位置如图五所示。高温高压下更换探头体时,须***anquan操作,做好高温防护。降温降压后在anquan条件下方可更换探头。
十一、安装的规范管理:
智能涡街流量计规范安装,给使用部门在后续管理提供有力的技术保障,对施工单位提出以下几点具体要求,通过多年的验证效果很好。
1、带4~20mA输出,脉冲输出。
2、GPRS远传设备需带脉冲输入,4~20mA输入。
3、具有电源防雷和信号防雷(4~20mA)。
4、仪表柜要求为:柜内带UPS电源、配空开及插座、将GPRS通讯装置、智能涡街流量计转换器等集中安装并带锁。
5、仪表柜的平稳需水泥墩底座、仪表柜防护等级适用户外、柜顶具有隔热层防止阳光直射、柜具有防泼水功能。
6、表井内需有一侧留有足够的直管段,便于智能涡街流量计检测、比对和后续管理。
7、设计智能涡街流量计时前端须留有至少10倍公称通经(10DN)的直管段,后端须留有大于5DN的直管段,确保计量准确。
8、应严格按说明书安装,安装完毕后需测量接地,接地电阻值应在10Ω以下。等电位连接线使用多股铜束导线,线缆需大于等于16mm2;仪表接地线使用多股铜束导线,线缆要求大于等于6mm2。接地标准详见GB50343-2009《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。
十二、选型要点: 
1、流量计的选型尽可能不要使用流量工作在下限极限值,故流量计的口径应尽可能小,以获得更大的流速和流量范围。 
2、流量计应使用在介质工作压力和温度范围的技术参数内。不要刻意选用高压力等级和超高温度的仪表,应根据实际工作压力和温度选用仪表,后者价格要高些。 
3、在爆炸危险场所,应选用防爆型流量计。 
4、涡街流量计的下限流量取决于介质的工况密度和运动粘度,其上限流量一般不受介质压力和温度的影响,因此确定流量范围只要确定实际可用的下限流量即可。计算出下限流量后,查流量范围表即可确定相应口径。

十三、标况流量范围简表:单位(m3/h)

流量 

液体流量范围

气体流量范围

饱和蒸汽流量范围

口径

小流量

大流量

小流量

大流量

小流量

大流量

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

 


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