管道天然氣流量表選型指導 氣體流量計--江蘇三信

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天然氣渦街流量計選哪家 --江蘇三信為您解答 

管道天然氣流量計產(chǎn)品概述：

利用氣體振動原理而開發(fā)的一種新型流量計，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，該流量計無可動部件，可靠性強、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流量和累計流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。渦街流量計分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯(lián)網(wǎng)。

產(chǎn)品主要特點：

品種齊全、測量范圍廣、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

沒有可動部件，構(gòu)造牢固簡單，使用壽命長

壓力損失小，計量成本便宜

檢出傳感器可互換，換后不需標定，便于維護

插入式流量計可進行不斷流拆卸

耐腐蝕，安全，防爆

渦街流量計原理:

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)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(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。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為(4)

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

Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的*壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態(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)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

管道天然氣流量計技術(shù)指標：
1．測量介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：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：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流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)被測流體狀態(tài)的不同(液體、氣體、蒸汽)進行儀表流量范圍、口徑大小的計算與選擇。

局限性:

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

(2)管道有振動的場所應選用耐振檢測方式的儀表。

(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，應根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻流件配置足夠長的直管段，一般可參照節(jié)流式差壓流量計的直管段長度要求安裝。

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

(5)儀表在脈動流、混相流中應用尚缺試驗數(shù)據(jù)。

選型和使用是用好流量計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)壓縮空氣流量計使用情況不是很理想的主要原因是選型不當，使流量計沒有工作于儀表流量范圍的中、上區(qū)域(儀表信號質(zhì)量好，精確度高，具有較好的抗振動性能)，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的使用范圍，無法測量。

安裝設(shè)計  

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

（一）安裝環(huán)境要求：

1．盡可能避開強電設(shè)備、高頻設(shè)備、強開關(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．避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。

3．避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風措施。

4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。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，加強抗振效果。

5．儀表安裝在室內(nèi)，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。

6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

（二）儀表管道安裝要求：

1．對安裝點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為儀表工稱口徑

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

2．上、下游配管內(nèi)徑應相同。如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應滿足以下關(guān)系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db

3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應比表體內(nèi)徑大1-2mm

4．測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應設(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．測量氣體時，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，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a所示

7．測量液體時，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，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處

如圖（四）b所示

8．測量高溫、低溫介質(zhì)時，應注意保溫措施。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。

儀表接線說明：
一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設(shè)計 

輸出頻率信號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)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖

 二.輸出標準4~20mA電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設(shè)計

輸出標準4~20mA電流信號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)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，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儀表配線設(shè)計

帶RS-485通訊功能的渦街流量儀表采用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．防暴型渦街流量儀表配線設(shè)計

LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與LB978齊納安全柵相連、LUGB/E兩線制標準4~20mA電流輸出型渦街流量儀表與 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)備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖

 管道天然氣流量計注意事項：

（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關(guān)聯(lián)設(shè)備必須安裝在安全場所。

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

主要優(yōu)點:

(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護方便。

(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、浮子式流量計比較，精確度較高，一般可達±1%R左右。

(4)范圍寬度達10：1或20：1。

(5)壓損小，約為孔板流量計的1/2~1/4。

(6)輸出與流量成正比的脈沖信號，適用于總量計量，無零點遷移。

(7)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號不受流體物性(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)中校驗而適用于各種介質(zhì).如圖所示。

(8)可針對不同對象選用相應的旋渦檢測技術(shù)。

管道天然氣流量表選型指導 氣體流量計--江蘇三信儀表

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