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一、儀表簡介:
彎管流量計(jì)的一次傳感元件—彎管傳感器適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境,對于高溫、高壓、潮濕、粉塵、震動(dòng)等各種惡劣現(xiàn)場條件有很好的適用性,在智能儀表或轉(zhuǎn)換模塊的配合下,可滿足電力,熱力,冶金,化工,城市供水供熱,樓宇空調(diào)等不同行業(yè)的各種測量,輸出等需求。其應(yīng)用及發(fā)展前景廣闊。
二、工作原理:
彎管流量計(jì)是當(dāng)流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個(gè)管道,當(dāng)其流經(jīng)轉(zhuǎn)彎時(shí),該流體將做相應(yīng)的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)流體強(qiáng)制旋流理論,流體在管道內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)與固體在空間狀態(tài)下作圓周運(yùn)動(dòng)類似,因此流體必然會(huì)產(chǎn)生慣性離心力,該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運(yùn)動(dòng)的曲率半徑(也就是彎管傳感器的曲率半徑)等因素有關(guān)。
由于彎管傳感器曲率半徑是已知的,流過彎管傳感器的流體密度又可通過對流體的溫度、壓力等參數(shù)的測定利用主機(jī)的計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地求得,因此在彎管傳感器上產(chǎn)生的離心力的大小就只是流體流速的函數(shù)。只要測出離心力的大小,就可測出流體在管道內(nèi)的流速,將流速乘以管道的截面積和流體的密度,流體的流量即可計(jì)算確定。其計(jì)算關(guān)系如下:
式①給出了流過彎管流體的平均流速和差壓值的函數(shù)表達(dá)式:
V=a[(P1-P2)/ρ]β--------①
其中:V---流體的平均流速;
a---綜合流量系數(shù),a=f(彎管彎徑比、雷諾數(shù)、介質(zhì)動(dòng)力粘度、管道粗糙度等),其中尤以彎徑比的影響zui為重要:
P1-P2-----彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差;
ρ----流體的密度;
β----指數(shù);
計(jì)算出平均流速V,就可得出計(jì)算流量的函數(shù)表達(dá)式:
Q=S*V*ρ-----------②
式中:
S --彎管橫截面積;
V--流體的平均流速。
三、結(jié)構(gòu)形式:
彎管的一次傳感元件—彎管傳感器依安裝管線上的不同分為如下三種:
1、90°彎管傳感器—用于工藝管線90 °轉(zhuǎn)彎連接處,替代原彎頭;
2、180°彎管傳感器—用于直管線上,替代部分直管段;
3、135°彎管傳感器—用于工藝管線135 °轉(zhuǎn)彎連接處,替代原彎頭。
不同彎管傳感器上焊接的兩小段直管稱之為取壓體,彎管弧長較大的一方位正壓測90°和135°彎管傳感器依據(jù)安裝工藝管線轉(zhuǎn)彎所形成的平面細(xì)分為如下三種:
1、正壓測在上垂直安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為鉛垂面且轉(zhuǎn)彎的彎頭弧長大的一方在上面;
2、負(fù)壓測在上垂直安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為鉛垂面且轉(zhuǎn)彎的彎頭弧長大的一方在下面;
3、水平安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為水平面180°彎管傳感器只有水平安裝形式,其它安裝形式無意義。
四、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與適應(yīng)性:
系統(tǒng)構(gòu)成:
彎管屬于差壓式流量計(jì)的一種,其中彎管傳感器、二次儀表或轉(zhuǎn)換器、差壓變送器是系統(tǒng)*的部分。壓力變送器、冷凝器、溫度組件(可以用pt100鉑電阻或其和溫度變送器的組合)可根據(jù)測量介質(zhì)工況條件和實(shí)際生產(chǎn)要求而相應(yīng)取舍。彎管是一個(gè)有著確定的幾何尺寸的90℃彎頭。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1、彎管具有+1.5%以上,二次表具有重現(xiàn)性精度+0.2%,是保證管流量計(jì)獲得高精度測量結(jié)果的基礎(chǔ)。系統(tǒng)測量精度可達(dá)+1.0%。
2、是一種節(jié)能型的流量測量裝置。彎管傳感器耐磨損,呆保證長周期穩(wěn)定工作。
3、可采用直接焊接式安裝,或采用法蘭式連接安裝方式,解決了“跑冒滴漏"等問題,大大減輕了現(xiàn)場維修工作量,節(jié)省維修費(fèi)用。
適應(yīng)性好:
1、可測量蒸汽、氣體、液體等各種流體,它能耐高溫、高壓、腐蝕,即使在流體中夾帶少量顆粒物和絮狀物同樣可以工作。
2、幾乎可以在任何復(fù)雜、惡劣的環(huán)境條件下工作,如高溫、粉塵、震動(dòng)、潮濕等不利因素,都能正常工作,量程比10:1以上。
3、對于直管段的要求相對較低,一般達(dá)到前五D后二D即可正常工作。
4、無論哪一種彎管,弧長大的一方為正壓側(cè),接差壓變送器的正壓(差壓變送器說明書中詳細(xì)介質(zhì)和標(biāo)注)。事實(shí)上,彎管采用安裝在測量管道的九十度轉(zhuǎn)彎處,其空間安裝狀態(tài)原則上可以是任意的,也就是說彎管在安裝時(shí)沒有嚴(yán)格的方位或方向要求。
五、測量介質(zhì):
1、液體:熱水、冷水、化工液、輕體質(zhì)油。
2、氣體:高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、各種單組分多組分氣體。
3、過熱蒸汽、飽和蒸汽。
4、壓縮空氣。
5、天然氣,火炬氣,液化氣。
六、優(yōu)勢:
1、無附加阻力損失、節(jié)省流體輸送的動(dòng)力消耗、降低運(yùn)行費(fèi)用;
2、安裝方便、無泄漏、免維護(hù)、耐磨損、可直接焊接安裝在管道上;
3、耐高溫、耐腐蝕、抗震動(dòng)、抗沖擊、抗磁性能好;
4、適應(yīng)性強(qiáng)、量程范圍寬、直管段要求低;
5、測量精度高,重現(xiàn)性好;測量精度可達(dá)±1%以上,重現(xiàn)性則高達(dá)0.2%;
6、使用壽命長。
七、性能指標(biāo):
適用范圍(特殊管材可有更廣大的適用范圍)
1、介質(zhì):所有單相流體或者可認(rèn)為是單相流體的氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)都可以應(yīng)用來進(jìn)行流量測量。
2、管徑:φ25~φ2000mm(或矩形大管道)。
3、流速:0.3~8m/s(液體介質(zhì))7~80m/s(氣體和蒸汽)。
4、溫度:0~600℃。
5、壓力:0~10Mpa。
6、測量精度:彎管傳感器的重復(fù)轉(zhuǎn)換精度+≤0.2%,二次儀表的精度+0.2%,彎管配套使用的差壓、溫度、壓力變送器的精度等級應(yīng)達(dá)到+≤0.5%以上的精度要求。系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度0.5~1.5級。
八、其基本組成及各部件功能:
1、彎管傳感器:整流并輸出差壓信號,其幾何結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確性是測量精度的保障。
2、一次閥:液體及氣體測量一般選用直通針型閥或角閥,蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。
3、排污閥:液體及氣體測量時(shí)一般選用二通針型閥,蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。
4、導(dǎo)壓管:差壓變送器與彎管傳管器連接用;采用14X2或16X3的無縫鋼管,其長度視差壓變送器與彎管的現(xiàn)場安裝距離面定,一般由用戶自備。
5、盤式冷凝器:蒸氣測量*附件;與彎管傳感器連接,平衡正負(fù)壓側(cè)液位。
6、三閥組:與差壓變送器連接,度要為調(diào)零點(diǎn)時(shí)使用。
7、差壓變送器:測量彎管傳感器內(nèi)外側(cè)壓力差,轉(zhuǎn)換為4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號。
8、壓力變送器:過熱蒸氣及其他氣體測量中,壓力波動(dòng)較大時(shí)為*件;飽和蒸氣可以選擇壓力變送器,作用于測量介質(zhì)壓力,對流量實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
9、溫度組件:當(dāng)測量介質(zhì)溫度波動(dòng)較大時(shí)為備件,當(dāng)用于供熱量計(jì)量時(shí),需選用2臺(tái)溫度組件,作用介質(zhì)溫度,對流量實(shí)時(shí)補(bǔ)償并參加供熱水熱量計(jì)算。
10、二次儀表(或流量轉(zhuǎn)換器):通過信號線與現(xiàn)場變送器連接,信號線:采用直徑1.0m㎡的雙苡屏蔽電纜,其長度視變送器與二次儀表距離而定,一般由用戶自備。計(jì)算(顯示)流量、熱量、溫度、壓力等參數(shù),串行接口有RS232或RS485,可配接計(jì)算機(jī)系統(tǒng),模擬量輸出有4-20mA或1-5V,供用戶選擇。
九、安裝要求:
采用焊接法安裝在測量管道的九十度轉(zhuǎn)彎處,其空間安裝狀態(tài)原則上可以是任意的,也就是說彎管傳感器在安裝時(shí)沒有嚴(yán)格的方位或方向要求,總體來說有以下四種安裝狀態(tài)可供選擇:
1、水平轉(zhuǎn)水平;
2、正壓測在上垂直安裝;
3、正壓測在下垂直安裝;
4、任意空間狀態(tài)。
以上四種狀態(tài)在彎管安裝時(shí)原則上都可以使用,但對于有些被測介質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)陌惭b狀態(tài),既可以大大簡化安裝、調(diào)試工作,又對提高系統(tǒng)測量精度大有好處。因此如何正確選擇彎管傳感器的安裝狀態(tài)是十分重要的。
十、使用注意事項(xiàng):
1、在含水量較高的氣體測量中,避免水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),造成系統(tǒng)無法測量。
在壓縮空氣、燃料氣、裂解氣等很多氣體流體中均含有大量的水份,基本是處于飽和狀態(tài),有的在管道的下方形成水層,采用常規(guī)安裝方式,水會(huì)流入彎管傳感器內(nèi)側(cè)取壓口,進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),外側(cè)也會(huì)有少量的凝結(jié)水進(jìn)入,正負(fù)壓導(dǎo)管中進(jìn)水量不等,給差壓的測量帶來不可確定的附加誤差,應(yīng)使彎管傳感器的兩側(cè)取壓體均向上傾斜,并向上引導(dǎo)壓管,連接差壓變送器,即避免了管道中的水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),又可以使導(dǎo)壓系統(tǒng)中凝結(jié)的水順利流回管道中,不會(huì)影響計(jì)量。
如果考慮差壓變送器維護(hù)的方便等原因,要求差壓變送器必須裝在管道下方,可采用取壓體及導(dǎo)壓管先向上,再向下,避免大量的水流入導(dǎo)壓系統(tǒng),并在導(dǎo)壓系統(tǒng)的zui低點(diǎn)加裝集液罐,使得導(dǎo)壓系統(tǒng)凝結(jié)的水流入集液罐中,定期排水,可以保證正常計(jì)量。
2、蒸汽流量測量中,導(dǎo)壓系統(tǒng)用于導(dǎo)壓的介質(zhì)為水,常溫水的密度為998kg/m3(20℃時(shí)),1mm水柱產(chǎn)生的壓力約為9.8 Pa,如采用傳統(tǒng)的冷凝罐作為液位平衡器,管道中溫度壓力的突變會(huì)打破冷凝罐中的平衡狀態(tài),造成液位波動(dòng),對于孔板流量計(jì)(產(chǎn)生的壓力差約為10~100kPa)影響很小,但對于彎管在小流量測量中則可能產(chǎn)生較大的影響。
選用盤式冷凝器作為液位平衡器,安裝時(shí)只要保證盤面水平,汽、液分界面在同一水平面前后移動(dòng),液位高度始終處于同一水平面,起到了良好的液位平衡作用,儀表投用后,遇到蒸汽停止輸送時(shí),對差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移,可解決液位不平衡造成的零點(diǎn)誤差。
3、任何流量計(jì)均存在著小流量問題。彎管雖然相對其它流量計(jì)性能良好,但依然存在著一個(gè)下限指標(biāo)(流速≥5m/s),所以在選擇彎管傳感器口徑時(shí),一定保證zui低流速大于5m/s,即使實(shí)際流量偏高,彎管流量表在高達(dá)120m/s流速情況下,依然保證測量精度(調(diào)整差壓變送器量程即可實(shí)現(xiàn))。
十一、彎管傳感器的分類:
彎管傳感器分為L型和S型。L型傳感器安裝在現(xiàn)場管道的90°自然轉(zhuǎn)彎處,S型傳感器可以安裝在任意空間的直管道上。與管道的連接方式為焊接或法蘭連接。
1、L型傳感器: 適用管徑:DN15~3800mm
彎徑比1.5 彎徑比大于1.5 L型傳感器幾何形狀示意圖
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2、S型傳感器: |
S型傳感器幾何形狀示意圖 |
十二、流量計(jì)的安裝:
液體測量系列:
1、差壓變送器應(yīng)安裝在彎管傳感器的下方,使引壓管中的氣體
排放回到管道中。如果現(xiàn)場條件是差壓變送器必須安裝在彎管傳感器上方,要求與一次閥連接的引壓管應(yīng)先向下,然后緩變轉(zhuǎn)彎向上,與差壓變送器連接。
2、被測液體溫度高于100℃以上時(shí),根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。
氣體測量系統(tǒng):
L型傳感器在水平轉(zhuǎn)水平管道上的安裝 | L型傳感器在水平轉(zhuǎn)垂直或垂直轉(zhuǎn)水平管道上的安裝 |
S型傳感器在水平直管道上的安裝 | S型傳感器在垂直直管道上的安裝 |
1、為了安裝和維護(hù)的方便,差壓變送器安裝在彎管傳感器的下方。
2、為使氣體中的水分盡量少的進(jìn)入導(dǎo)壓管,取壓體向上傾斜15°角左右。
3、被測氣體溫度高于100℃以上時(shí),根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。
蒸汽測量系統(tǒng):
L型傳感器在水平轉(zhuǎn)水平管道上的安裝 | L型傳感器在水平轉(zhuǎn)垂直或垂直轉(zhuǎn)水平管道上的安裝 |
S型傳感器在水平直管道上的安裝 | S型傳感器在垂直直管道上的安裝 |
1、盤式冷凝器的盤面要水平,與取壓體在同一水平面上。
2、差壓變送器應(yīng)安裝在彎管傳感器的下方,使引壓管中的氣體排放回到管道中。如果現(xiàn)場條件是差壓變送器必須安裝在彎管傳感器上方,則要求與根閥連接的引壓管應(yīng)先向下,然后緩變轉(zhuǎn)彎向上,與差壓變送器連接。
溫度變送器安裝:
1、溫度變送器為兩線制4~20mA輸出。
2、安裝位置應(yīng)距彎管傳感器下游2D~5D。
3、溫度變送器與管道垂直或與管道內(nèi)流體流動(dòng)方向逆向傾斜安裝。
4、管道溫度較高時(shí),盡量避開熱氣流,必要時(shí)在管道加裝保溫層,使變送器的工作環(huán)境溫度低于60℃。
壓力變送器安裝:
1、壓力變送器為兩線制4~20mA輸出。
2、安裝位置應(yīng)距彎管傳感器小于2D。
3、測量介質(zhì)為液體、氣體時(shí)取壓位置應(yīng)在管道的上半面,測量蒸汽時(shí)取壓位置在管道的側(cè)面。
4、被測介質(zhì)溫度超過80℃,在截止閥和變送器之間加冷凝彎冷卻至80℃以下。
十三、參數(shù)對照表:
DN15~2000(對于現(xiàn)場改造的彎管傳感器,沒有管徑限制) |
液體0.1~12 蒸汽或氣體5~160 |
±1% |
轉(zhuǎn)換器:溫度-10~45℃ 濕度小于85% (特殊情況請說明) |
4-20mA RS-484 RS-132 |
AC220,50Hz或DC12~24V |
液體:水、油、甲醇、甲苯、液氨等 |
選型編碼:在流量計(jì)選型之前,要確定以下內(nèi)容,并填寫下面的表格。
①被測介質(zhì)名稱、介質(zhì)的成分或密度。
②流量、最小流量、常用流量、溫度、壓力。
③工藝管道內(nèi)徑、壁厚、材質(zhì)、傳感器安裝部位。
注:根據(jù)客戶的具體要求,我公司可以承接現(xiàn)場彎管傳感器改造工程,對于大管徑,可大幅度降低用戶采購成本。
測量介質(zhì) | |||||||
流量 | 刻度流量 | 單位 | Kg/h □ | 條件 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||
流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
常用流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
最小流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
介質(zhì)密度或組分 | Kg/ m3 | 條件 | 溫度 | ℃ | |||
壓力 | MPa | ||||||
工況壓力 | MPa | 實(shí)測 | 安裝狀態(tài) | 水平 □ | 垂直 □ | ||
工況溫度 | ℃ | 實(shí)測 | 安裝方式 | 焊接 □ | 法蘭連接 □ | ||
管道內(nèi)徑 | mm | 實(shí)測 | 傳感器類別 | L型 □ | s型 □ | ||
管道外徑 | mm | 實(shí)測 | 管道材質(zhì) | 20# | |||
彎徑比(彎管改造時(shí)需填): |
十四、選型表:
型 號 | 規(guī)格代碼 | 說 明 |
DS-LGW | 彎管流量傳感器 | |
結(jié)構(gòu)組成 | A------ | 包括傳感器 差壓變送器 溫度一體化 壓力變送器 顯示表及閥門組件 |
B----- | 包括傳感器 差壓變送器 溫度一體化 顯示表及閥門組件 | |
C----- | 包括傳感器 差壓變送器 壓力變送器 顯示表及閥門組件 | |
D---- | 包括傳感器 差壓變送器 顯示表及閥門組件 | |
E---- | 包括傳感器 顯示表及閥門組件 | |
顯示表類型 | 1---- | 顯示表橫式盤裝 |
2---- | 顯示表豎式盤裝 | |
3---- | 顯示表為壁掛表 | |
4----- | 流量轉(zhuǎn)換卡 | |
傳感器類型 | L---- | L型傳感器 |
S---- | S型傳感器 | |
T---- | 特殊形式傳感器 | |
G---- | 管段式傳感器 | |
加工方式 | 1---- | 機(jī)加 |
2--- | 推制 | |
傳感器材質(zhì) | 0---- | 20#普通碳鋼 |
1---- | 不銹鋼材質(zhì) | |
2--- | 特殊材質(zhì) | |
測量介質(zhì) | -S | 液體 |
-Q | 普通氣體 | |
-M | 煤氣 | |
-Z | 蒸汽 | |
傳感器管徑- | - | 見公稱直徑代碼表 |
十五、公稱直徑代碼表:
A | 20 | J | 125 | S | 600 |
B | 25 | K | 150 | T | 700 |
C | 32 | L | 200 | U | 800 |
D | 40 | M | 250 | V | 900 |
E | 50 | N | 300 | W | 1000 |
F | 65 | O | 350 | X | 1100 |
G | 70 | P | 400 | Y | 1200 |
H | 80 | Q | 450 | Z | ﹥1200 |
I | 100 | R | 500 |
十六、訂貨須知:
訂貨時(shí)請?jiān)敿?xì)提供以下數(shù)據(jù):
1、被測介質(zhì)名稱。
2、、常用、最小流量(m3/h)。
3、工作壓力(MPa)、工作溫度(℃) 、壓力(MPa)、溫度(℃)。
4、介質(zhì)密度、粘度。
5、管道材質(zhì)、內(nèi)徑、外徑。
6、現(xiàn)場管道敷設(shè)情況和局部阻力件形式。
7、您需要我公司的顯示儀表配套時(shí),請參閱相應(yīng)的說明書,選用合適的型號或由我公司技術(shù)人員根據(jù)您提供的資料替您設(shè)計(jì)選型。
8、如有特殊要示,請與我公司銷售部聯(lián)系,確認(rèn)選型的準(zhǔn)確性。
售后服務(wù):
1、從合同簽訂之日起,公司對所提供的產(chǎn)品提供免費(fèi)保養(yǎng)及維護(hù)服務(wù),承諾終生維修服務(wù)。
2、公司將定期與客戶交流,了解產(chǎn)品的使用情況,并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題。
3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞,我公司負(fù)責(zé)進(jìn)行維修,并收取由此產(chǎn)生的維修費(fèi)用;
4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意,用戶可以無條件的選擇退換貨,公司不收取任何的手續(xù)費(fèi),出現(xiàn)質(zhì)量問題,承擔(dān)來回的運(yùn)費(fèi)。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)