HLLUX系列智能旋進旋渦氣體流量計采用*新微處理技術(shù),具有功能強、流量范圍寬、操作維修簡單,安裝使用方便等優(yōu)點,主要技術(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品*水平。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計量。
工作原理:
旋進漩渦流量計工作原理如圖所示:流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線(圖),在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片,當流體進入流量傳感器時,導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時,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動現(xiàn)象。該進動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,檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號,然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理,*后在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。
主要特點:
·無機械轉(zhuǎn)動部件,長時間工作無須維護。
·只需較短的直管段甚至不用。
·低功耗,理想的無需外電源就地顯示儀表
·精度較高,可達±1.5%
·斷電情況下可長期保存儀表數(shù)據(jù)。
·具有密碼保護功能。
結(jié)構(gòu):
旋進漩渦流量計由以下七個基本部件組成(圖):
1.旋渦發(fā)生體
用鋁合金制成,具有一定角度的螺旋葉片,它固定在殼體收縮段前部,強迫流體產(chǎn)生強烈的漩渦流。
⒉ 殼體
本身帶有法蘭,并有一定形狀的流體通道,根據(jù)不同的工作壓力,殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。
⒊ 智能流量計積算儀(原理見圖)
由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動電路和其它輔助電路組成,并配有外輸信號接口。
4. 溫度傳感器
以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件,在一定溫度范圍內(nèi),其電阻值與溫度成對應(yīng)關(guān)系。
5. 壓力傳感器
以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件,其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預(yù)期變化,因此在一定激勵電流作用下,其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6. 壓電晶體傳感器
安裝在靠近殼體擴張段的喉部,可檢測出漩渦進動的頻率信號。
⒎ 消旋器
固定在殼體出口段,其作用是消除旋渦流,以減小對下游儀表性能的影響。
技術(shù)參數(shù):
儀表型號 | LUX型 |
精度等級 | 1.5級~1級 |
公稱通徑 | DN15~DN200 |
顯示器 | 標配 |
溫壓補償 | 可選 |
信號輸出 | 工況脈沖、定標脈沖或4-20mA |
外供電電源 | +24VDC,紋波≤5%用于信號輸出 |
內(nèi)供電電源 | 內(nèi)置鋰電池僅用于現(xiàn)場顯示 |
通訊接口 | 可選RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS |
傳感器材質(zhì) | 鑄鋁或不銹鋼 |
防爆等級 | ExdIIBT4 |
防護等級 | IP65 |
整機功耗 | 外電源<1W 內(nèi)電源<0.3W |
安裝方式 | 法蘭安裝 |
公稱壓力 | 1.6MPa或訂制 |
介質(zhì)溫度 | -20℃~+80℃ |
環(huán)境溫度 | -30℃~+60℃ |
相對濕度 | 5%~95% |
大氣壓力 | 70KPa~106KPa |
流量范圍:
安裝:
1.流量計安裝時,嚴禁在其進出口法蘭處直接進行電焊,以免燒壞流量計內(nèi)部零件;
2.對于新安裝或檢修后的管道務(wù)必進行清掃,去除管道中的雜物后方能安裝流量計;
3.流量計應(yīng)安裝在便于維修、無強電磁場干擾、無強烈機械振動以及熱輻射影響的場所;
4.流量計不宜用在流量頻繁中斷和有強烈脈動流或壓力脈動的場合;
5.流量計室外安裝時,上部應(yīng)有遮蓋物,以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計使用壽命;
6.流量計可任意角度安裝,流體的流向應(yīng)與流量計上標識的流向一致;
7.在管道施工中,應(yīng)考慮安裝伸縮管或波紋管,以免對流量計造成嚴重的拉伸或斷裂;
8.流量計應(yīng)與管道同軸安裝,并防止密封片和黃油進入管道內(nèi)腔;
9.采用外電源時,流量計必須有可靠接地,不得與強電系統(tǒng)共用地線,在管道安裝或檢修時,不得把電焊系統(tǒng)的地線與流量計搭接;
10.為了不影響流體正常輸送和便于維護,要求按圖4 所示安裝旁通管道,并保證前≥3DN、后≥1DN的直管段。
直管段要求:
根據(jù)旋進漩渦流量計的工作原理和流量計對上、下游直管段要求,對各種上游阻力件,
說 明 | 圖 示 |
保證其上游側(cè)的直管段長度至少為3D,其下游側(cè)的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅰ。 (D:旋進漩渦流量計的公稱通徑) |
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彎管: 對于彎管,要保證其上游側(cè)的直管段長度至少為3D,其下游側(cè)的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅱ。 | |
縮管: 對于縮管,要保證其上游側(cè)的直管段長度至少為3D,其下游側(cè)的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅲ。 | |
擴管: 對于擴管,要保證其上游側(cè)的直管段長度至少為3D,其下游側(cè)的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅳ。 | |
閥門: 如果上游側(cè)有閥門,那么要保證其上游側(cè)的直管段長度至少為5D,其下游側(cè)的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅴ。 |
建議采用如下圖所列的前后直管段長度,且保持直管段內(nèi)壁光滑平直。
注意事項:1.傳感器按流向標志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝;
2.當管線較長或距離振動源較近時,應(yīng)在流量計的上、下游安裝支撐,以消除管線振動的影響;
3.傳感器的安裝地點應(yīng)有足夠的空間,以便于流量計的檢查和維修,并應(yīng)滿足流量計的環(huán)境要求;
4.應(yīng)避免外界強磁場的干擾;
5.在室外安裝使用時,應(yīng)有遮蓋物,避免烈日曝曬與雨水浸蝕,影響儀表使用壽命;
6.管線試壓時,應(yīng)注意智能型流量計所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器。
7.應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響,安裝流量計上游和下游管道應(yīng)同軸,否則會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度,或在下游側(cè)安裝一個彈性伸縮節(jié)。
8.安裝流量計之前應(yīng)先清管道中的焊渣等雜物。
9.投入運行時,應(yīng)緩慢開啟流量計上、下游閥門,以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器。
10.當流量計需要有信號遠傳時,應(yīng)嚴格按“電氣性能指標”要求接入外電源(8~24)VDC,嚴禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源;
11.用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動各個輸出引線接頭;
12.流量計運行時,不允許隨意打開后蓋改動儀表參數(shù),否則影響流量計的正常工作;
13.定時檢查流量計法蘭處的泄漏情況。
防爆場所安裝要求:
?流量計應(yīng)有可靠的接地,防爆接地不應(yīng)與強電系統(tǒng)的保護接地共用。
?現(xiàn)場測試電源時,不允許使用交流電源接地。
?在任何情況下,用戶不得自行更改防爆電路、元器件和防爆型式。
?必須先切斷外接電源再打開轉(zhuǎn)換器蓋子。
旋進漩渦流量計故障排除方法:
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 排除方法 |
接通電源后無輸出信號 | 1.管道無介質(zhì)流動或流量低于始動流量; 2.電源與輸出線連接不正確; 3.前置放大器損壞(積算儀不計數(shù),瞬時值為“0”); 4.驅(qū)動放大器電路損壞(積算儀顯數(shù)正常)。 | 1.提高介質(zhì)流量或者換用更小通徑的流量計,使其滿足流量范圍的要求; 2.正確接線; 3.更換前置放大器; 4.更換驅(qū)動放大器中損壞的元器件。 |
無流量時流量計有信號輸出 | 1.流量計接地不佳及強電和其它地線接線受干擾; 2.放大器靈敏度過高或產(chǎn)生自激; 3.供電電源不穩(wěn),濾波不佳及其它電氣干擾。 | 1.正確接好地線,排除干擾; 2.更換前置放大器; 3.修理、更換供電電源,排除干擾。 |
瞬時流量示值顯示不穩(wěn)定 | 1.介質(zhì)流量不穩(wěn); 2.放大器靈敏度過高或過低,有多計、漏計脈沖現(xiàn)象; 3.殼體內(nèi)有雜物; 4.接地不佳; 5.流量低于下限值; 6.后部密封圈伸入管道,形成擾動。 | 1.待流量穩(wěn)定后再測; 2.更換前置放大器; 3.排除臟物; 4.檢查接地線路,使之正常 |
累積流量示值和實際累積量不符 | 1.流量計儀表系數(shù)輸入不正確; 2.用戶正常流量低于或高于選用流量計的正常流量范圍; 3.流量計本身超差 | 1.重新標定后輸入正確儀表系數(shù); 2.調(diào)整管道流量使其正?;蜻x用合適規(guī)格的流量計; 3.重新標定。 |
顯示不正常 | 轉(zhuǎn)換器按鍵接觸不佳或按鍵鎖死。 | 更換顯示板。 |
換新電池后 出現(xiàn)死機 | 上電復(fù)位電路不正?;蛘袷庪娐凡黄鹫?/span> | 重裝電池(需放電5秒后重裝) |
旋進漩渦流量計在天然氣計量中遇到的問題及解決方法
天然氣計量是天然氣生產(chǎn)銷售中的一項重要工作,旋進旋渦智能流量計做為常用計量表型,安裝在各集、輸、配氣站,在正常供氣過程中,存在各種各樣的狀態(tài),往往在安裝規(guī)范的情況下,有時運行中也造成供用氣單位較大計量輸差,下邊僅就在計量管理工作中遇到的幾種情況作如下探討。
旋進旋渦流量計是集壓力傳感器、溫度傳感器、流量計算儀、即地顯示于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償?shù)男乱淮髁坑?無機械可動部件。該流量計的工作原理是:沿著軸向流動的流體進入流量傳感器入口時,葉片強迫流體進行旋轉(zhuǎn)運動,于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦加速,當旋渦流進入文丘利管旋進,到達收縮段突然節(jié)流使旋渦加速,當旋渦流進入擴散段后,因回流的作用強迫進行旋進式二次旋轉(zhuǎn),此時旋渦流的旋進頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。壓電傳感器檢測的微弱電荷信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后,變成頻率與流速成正比的脈沖信號,*后送積算儀進行計數(shù)處理。
1 旋進旋渦天然氣流量計產(chǎn)生誤差的判斷依據(jù)
各集、輸、配氣站,通過上下游段及站內(nèi)某時間段集輸氣量的分析,根據(jù)集輸平衡原理來判斷計量儀表是否正常計量。所謂集輸平衡原理,就是在一個特定計量區(qū)域內(nèi)在不考慮管存量和漏失的理想情況下,某時間段內(nèi)所有輸入的總氣量,等于總的輸出近似量,通過計算輸差△就可判斷特定區(qū)域內(nèi)的儀表是否計量正常。
2 旋進旋渦流量計在低量程條件下的計量輸差及對策
目前,燃氣管理處對前線實行了低壓氣,各用氣壓力在國家城市標準供氣壓力0.05MPa以內(nèi)。LUXZ-20B、LUXZ-25B、LUXZ-32B等表型,做為大多數(shù)單位用氣計量的主要表型,安裝在各用氣單位的各支干線上,隨著計量收費工作的逐步開始,輸差凸現(xiàn)出來。
3 外部干擾對旋進旋渦流量計產(chǎn)生的輸差及對策
智能旋進旋渦流量計是通過脈沖信號的多少來正比流量大小,事例一:脈沖對流量造成的影星是很大的,一般流量計的前后都有閥門。經(jīng)試驗,發(fā)現(xiàn)當關(guān)閉流量計后閥門,打開流量計前閥門時,如果輸氣管內(nèi)有氣體或壓力,則流量計開始計數(shù),且瞬時流量很大,有時甚至能達到800~2000M3/h,嚴重影星了計量底數(shù)的錄取,出現(xiàn)比較大的輸差,究其原因,是因為當打開流量計前端閥門時,管內(nèi)的氣流沖擊,左右著流量計的發(fā)生體,產(chǎn)生旋渦,則流量傳感器開始計量。外來電子脈沖信號直接作用計量表,計量表接受錯誤信號,流量計也開始計量。
4 供氣壓力變化對旋時旋渦流量計產(chǎn)生的輸差及對策
一般在計量過程中,根據(jù)前面所提及的氣體方程公式,我們可以得知,對于相同的工況流量Vg,當壓力不同時,標準體積流量Vn也不同。旋進旋渦智能流量計的型號規(guī)格有多種,流量范圍也各不相同,供氣壓力的高低直接影響到計量儀表的計量范圍,解決供氣壓力對流量計產(chǎn)生輸差較好的辦法,一是根據(jù)上游壓力和下游輸出管線型號,選定配比正確的流量計型號,二是確保來氣壓力的穩(wěn)定,才能保證計量的準確性,在實際操作中要認真觀察和分析,隨時根據(jù)來氣壓力調(diào)整供氣閥門,保證居民用氣,又能適時糾正輸差,做好這項關(guān)系到供用氣雙方共同利益的事情。
5 氣量變化對供氣系統(tǒng)流量計計量產(chǎn)生的輸差及對策
燃氣管理處一號配氣站的某玻璃制造有限公司,總表和廠家的表距離不超過3m,用氣量在120000M3/d左右,計量表計量輸在-3000M3/d左右,在國家允許的計量誤差范圍內(nèi),我們連續(xù)幾天進行了認真的觀察和監(jiān)測,終于發(fā)現(xiàn)了問題的癥結(jié)。正常供氣狀態(tài)下,表計誤差經(jīng)檢測很小,然而在每月8時到14時,每當供電緊張,廠家需啟用備用發(fā)電機組發(fā)電,造成廠家用氣驟增,經(jīng)觀察,當用氣量增至6600M3/h左右,計量誤差增至-6%左右,當用氣量增至8800M3/h左右時,計量誤差增至-8%左右,這就是廠家用氣量計量輸差的真正原因。原來,用氣廠家正常生產(chǎn)時,可滿足正常氣量,當啟用發(fā)電設(shè)備時,廠家選用的流量計流量量程就過于狹窄,無法滿足不同時間不同生產(chǎn)情況用氣量的計量要求,大流量時計量誤差過大,也就是說計量表超量計量,結(jié)果造成了較大的累積流量輸差。原因查清后,經(jīng)認真比較和分析,在不影響廠家正常生產(chǎn)的情況下,經(jīng)和廠家協(xié)調(diào)*終決定在無法更改流程的情況下改由雙表并聯(lián)計量,從根本上糾正了流量變化大所帶來的計量誤差。運行一年來,計量正常,以3000M3/d計,一年累計減少計量損失天然氣達108萬M3,按國家規(guī)定的價格1.8元/M3,創(chuàng)效115萬元,效益十分顯著。