一.LT-LUGB 耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)的概述
耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)是用途極其廣泛的一種流量計(jì)量儀表,幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計(jì)量、測量和控制。
耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種,它以卡門渦街理論為基礎(chǔ),采用壓電晶體檢測流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率,從而測量出流體的流量。耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動力供熱等行業(yè)。
耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)具有以下特點(diǎn):
1、測量精度高,量程寬;
2、測量介質(zhì)廣泛,可測量液體、氣體和蒸汽;
3、工作溫度高,介質(zhì)溫度可達(dá)350℃;
4、無運(yùn)動部件,無磨損,可靠性高;
5、表體采用不銹鋼材料,美觀、耐腐蝕。
二. 耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)的測量原理
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體三角柱時(shí),由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象,此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn),這種旋渦列被稱為卡門渦街。
卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動速度有關(guān),而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)??捎孟率奖硎?
f=StV/d---------------1
式中: f-卡門渦街的釋放頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-介質(zhì)流速
d-三角柱的寬度
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù),它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi),斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù),這樣,便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質(zhì)的流速,再通過介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
三.耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)
◆ 公稱口徑:DN15~DN500;
◆ 適用范圍:導(dǎo)熱油
◆ 可測介質(zhì)溫度:防爆介質(zhì):-40℃~100℃;低溫介質(zhì):-40℃~100℃;
中溫介質(zhì):-40℃~280℃;高溫介質(zhì):-40℃~350℃;
◆ 公稱壓力:低壓:1.6MPa 、≤2.5MPa ;中壓:≤4MPa 、≤6.3MPa;
高壓:≤11MPa 、≤15MPa 、≤26MPa 、≤42MPa;
◆ 精度等級:測量液體:1級(0.5級可協(xié)議訂貨);測量氣體: 1.5級(1級可協(xié)議訂貨);
測量蒸汽: 1.5級(1級可協(xié)議訂貨);
◆ 流速范圍:液體:0.3~8m/s,氣體:3~65m/s,蒸汽:3~70m/s;
◆ 測量范圍:見表一;
◆ 輸出信號:電壓脈沖:低電平≤1V,高電平 ≥6V;標(biāo)準(zhǔn)電流:4~20mA;
◆ 供電電源:電壓脈沖輸出:+12VDC/+24VDC;4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出:+24VDC;
現(xiàn)場液晶顯示:3.6V 1號1節(jié)鋰電池供電,使用壽命大于2年;
◆ 環(huán)境溫度:-30℃~+55℃;
◆ 表體材料:304,其他材質(zhì)可協(xié)議供貨;
◆ 防護(hù)等級:IP65、IP67;
◆ 防爆等級:ExiaⅡCT4;
◆ 防爆合格證號:CE062108,CE062124 ;
四. 耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)的選型指南
1.確定傳感器的結(jié)構(gòu)
A、連接方式:法蘭卡裝式(表體不帶法蘭)或法蘭連接式(表體本身帶法蘭)。一般建議選用法蘭卡裝式,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格低,而且供貨周期短。
B、結(jié)構(gòu)類型:一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu),只有在特殊場合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如:介質(zhì)溫度高時(shí)、環(huán)境溫度或濕度高時(shí)、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時(shí))。
C、顯示方法:無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示?,F(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路,可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。
D、信號輸出方式:脈沖信號輸出和4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出,因?yàn)槊}沖信號直接與旋渦脫落頻率相對應(yīng),不需轉(zhuǎn)換,具有的累計(jì)精度;同時(shí),脈沖信號傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。
E、防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì),應(yīng)選用防爆型。
2.確定耐高溫,耐腐蝕導(dǎo)熱油流量計(jì)流量計(jì)的配置
A、密度補(bǔ)償:在測量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化,所以要隨時(shí)對蒸汽的密度進(jìn)行補(bǔ)償,這時(shí)要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街流量傳感器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。如果是測量飽和蒸汽,要用鉑熱電阻或壓力變送器組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng);如果是測量過熱蒸汽,要用鉑熱電阻和壓力變送器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng);無論是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽,如果溫度和壓力比較穩(wěn)定,為降低設(shè)備成本,也可以根據(jù)工況狀態(tài),用設(shè)定固定值的辦法補(bǔ)償密度;其他介質(zhì)可根據(jù)實(shí)際情況組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。
B、智能流量積算儀的選擇:只要求顯示參數(shù),可選擇數(shù)碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀;需要追溯歷史數(shù)據(jù),帶有記憶功能,則應(yīng)選用智能流量積算無紙記錄儀;測量飽和蒸汽,應(yīng)選擇帶溫度自動補(bǔ)償密度或壓力自動補(bǔ)償密度的流量積算儀;測量過熱蒸汽,應(yīng)選擇帶溫度和壓力同時(shí)補(bǔ)償密度的流量積算儀;采用遠(yuǎn)程通訊,智能流量積算儀應(yīng)考慮帶有RS485或RS232通訊接口;要求與控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)時(shí),智能流量積算儀應(yīng)帶4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出接口;在需要時(shí),應(yīng)配置后備電源,以便突然停電時(shí)儀表能夠正常計(jì)量(配置不同,工作時(shí)間不同,一般在48小時(shí)以上。);是否需要提供儀表箱,將智能流量積算儀放置其中,儀表箱帶鎖,使智能流量積算儀的設(shè)置參數(shù)不可隨意調(diào)整,具有防盜功能,同時(shí),在儀表箱內(nèi)裝有保護(hù)電路,起到對智能流量積算儀的保護(hù)作用。
C、遠(yuǎn)程監(jiān)測:在需要多點(diǎn)計(jì)量、分布面積較大、需要實(shí)時(shí)監(jiān)測時(shí),可采用GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)或無線專網(wǎng)遠(yuǎn)程流量監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對各管路流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理。
3.傳感器口徑的確定
傳感器口徑不同,其測量范圍不同,而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質(zhì)的種類和工況溫度、壓力的變化而變化。測量氣體和液體時(shí),首先確定介質(zhì)在工況下的密度和大致流量范圍,可通過查表法(表一、表二)確定傳感器的口徑;測量飽和蒸汽時(shí),確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍,便可通過查表法(表三)確定傳感器的口徑;測量過熱蒸汽時(shí),確定工況溫度和壓力,通過查表法(表四)確定其密度,通過此密度和大致流量范圍,利用查表法(表三)確定傳感器口徑。
表一 液體工況下流量測量范圍
公稱 通徑(mm) | 常 用 密 度 (kg/m3) | 大 流量(m3/h) | 檢定范圍 (常溫水)(m3/h) | |||||||||
500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | |||
不 同 密 度 液 體 可 測 量 流 量 下 限 (m3/h) | ||||||||||||
DN15 | 0.60 | 0.50 | 0.47 | 0.37 | 0.36 | 0.35 | 0.30 | 0.28 | 0.26 | 0.24 | 4.5 | 0.6-3.0 |
DN20 | 1.15 | 1.00 | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.60 | 0.58 | 0.56 | 0.54 | 0.52 | 8 | 0.8-6.5 |
DN25 | 1.30 | 1.20 | 1.10 | 1.05 | 1.00 | 0.90 | 0.82 | 0.76 | 0.71 | 0.68 | 12 | 1.2-10 |
DN32 | 1.19 | 1.80 | 1.70 | 1.62 | 1.56 | 1.50 | 1.45 | 1.35 | 1.20 | 1.00 | 20 | 1.8-15 |
DN40 | 3.50 | 3.20 | 3.00 | 2.80 | 2.60 | 2.28 | 2.20 | 2.10 | 2.00 | 1.90 | 32 | 3.0-24 |
DN50 | 4.70 | 4.30 | 3.90 | 3.70 | 3.60 | 3.50 | 3.00 | 2.80 | 2.60 | 2.50 | 50 | 4.5-36 |
DN65 | 7.10 | 6.60 | 6.30 | 6.20 | 6.10 | 6.00 | 5.00 | 4.50 | 4.20 | 4.00 | 84 | 7.5-60 |
DN80 | 11.00 | 10.00 | 9.60 | 9.20 | 9.10 | 9.00 | 8.00 | 7.60 | 7.00 | 6.00 | 127 | 12-100 |
DN100 | 20.00 | 18.00 | 17.00 | 16.00 | 15.00 | 14.00 | 13.00 | 12.00 | 10.00 | 9.00 | 198 | 20-160 |
DN125 | 28 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 18 | 14 | 310 | 30-240 |
DN150 | 52 | 50 | 45 | 42 | 36 | 32 | 30 | 28 | 26 | 20 | 445 | 45-360 |
DN200 | 99 | 88 | 77 | 70 | 62 | 57 | 53 | 50 | 43 | 35 | 791 | 90-720 |
DN250 | 184 | 165 | 150 | 130 | 110 | 89 | 80 | 72 | 68 | 55 | 1230 | 140-1100 |
DN300 | 250 | 220 | 200 | 180 | 160 | 128 | 120 | 110 | 98 | 77 | 1780 | 200-1600 |
DN350 | 350 | 280 | 250 | 210 | 190 | 173 | 160 | 140 | 120 | 100 | 2450 | 280-2300 |
DN400 | 450 | 400 | 360 | 300 | 260 | 226 | 200 | 180 | 160 | 140 | 3160 | 350-2800 |
DN450 | 500 | 450 | 400 | 350 | 300 | 286 | 260 | 240 | 210 | 180 | 4000 | 400-3200 |
DN500 | 600 | 530 | 480 | 420 | 380 | 355 | 330 | 300 | 260 | 220 | 4950 | 500-4000 |
4.常用計(jì)算公式
4.1質(zhì)量流量計(jì)算
本公司智能流量積算儀采用的基本公式 :
QG = 3.6×f×ρ/K------------------------(2)
式中: QG-----質(zhì)量流量(K為銘牌所示值時(shí),單位是t/h;K值縮小1000倍時(shí),單位是kg/h)
f ------脈沖頻率(Hz)
ρ------密度(kg/m3)
K------儀表系數(shù)(脈沖個(gè)數(shù)/m3)
本公司一體化現(xiàn)場顯示儀采用的基本公式 :
QC = 3600×f×ρ/K------------------(3)
式中: QC-----流量質(zhì)量K為銘牌所示值時(shí),單位是kg/h
f ------脈沖頻率(Hz)
ρ------密度(kg/m3)
K------儀表系數(shù)(脈沖個(gè)數(shù)/m3)
4.2常用換算公式
A、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量換算成工況狀態(tài)下的體積流量:
QV = 273+ t×QN/2695×P+0.1013-------------------------- 4
B、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度換算成工況狀態(tài)下的密度:
ρV = 2695×P+0.1013 ×ρN / 273 + t----------------------- 5
C、質(zhì)量流量換算成體積流量:
QV = QG/ρV---------------------------- 6
式中: QV-------工況狀態(tài)下的體積流量m3/h
QN-------標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量Nm3/h
QG-------質(zhì)量流量kg/h
ρV------工況狀態(tài)下的密度kg/m3
ρN------標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度kg/m3
t------工況狀態(tài)下的溫度℃
P------工況狀態(tài)下的壓力 MPa
4.3傳感器壓力損失的計(jì)算:
傳感器口徑確定以后,可計(jì)算該傳感器的壓力損失,以便確定該傳感器是否對工藝管線有影響。
計(jì)算公式為:
△ P≤1.2ρV ------------------------(7)
其中:△ P------傳感器的壓力損失(Pa)
ρ------流體的密度(Kg/m3)
V------管道內(nèi)流體的平均流速(m/s)
各流量對應(yīng)的流速可根據(jù)下列公式計(jì)算:
V =353.7×Q/D2----------------(8)
其中: V------流量對應(yīng)的流速(m/s)
Q------流量(m3/h)
D------傳感器口徑(mm)