一、儀(yí)表概述:
渦街流量(liàng)計主要(yào)用於各種(zhǒng)行業工業管道中氣體、液體(tǐ)、蒸汽介(jiè)質流體(tǐ)的流量(liàng)測量。特點是壓力損失小,量程範圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流(liú)量時幾乎不受流(liú)體密度(dù)、壓力(lì)、溫度、粘度等參(cān)數的影響。無可動(dòng)機械零件,因此可靠性高(gāo),維護量(liàng)小,儀表(biǎo)參(cān)數能長期穩定(dìng)。
二(èr)、測量(liàng)原(yuán)理:
渦(wō)街流(liú)量計(jì)是由設計在流場中的旋渦發生體(tǐ)、檢測探頭及相應的電(diàn)子線路(lù)等組成。當流(liú)體流經旋渦發生體時,它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為(wéi)卡門渦街。在(zài)卡門(mén)渦(wō)街理論的基礎上又提出了卡(kǎ)門渦街的頻率與(yǔ)流體(tǐ)的流速成正比,並給出(chū)了頻率與流速的關係式:
f = St × V/d 式中:
f 渦街發生頻率 (Hz)
V 旋渦發(fā)生體兩側的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾係數(常(cháng)數)
這些交(jiāo)替變化的旋渦就(jiù)形成(chéng)了一係列交替變(biàn)化的負壓力,該壓力作用在檢測(cè)探頭上,便(biàn)產生一係列交變(biàn)電信號,經過前置(zhì)放大器轉(zhuǎn)換、整(zhěng)形、放大處理(lǐ)後,輸出與旋(xuán)渦同步成正比的脈衝(chōng)頻(pín)率信(xìn)號(或標準信號)。
三、使用選擇及應用:
1、為了使(shǐ)用方便(biàn),電池供電型采用微功耗(hào)****,采用鋰電池供電可不間(jiān)斷運(yùn)行一年以上,節省了電纜和顯示(shì)儀表的采(cǎi)購安裝費用(yòng),可就地顯示瞬時流(liú)量、累(lèi)積(jī)流量等。
2、溫(wēn)度補償一體(tǐ)型還帶(dài)有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽(qì)的溫度並計算出壓力,從而顯(xiǎn)示飽和蒸汽的質量流量。
3、溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用於(yú)氣體流量測量可直接(jiē)測(cè)量出氣體介(jiè)質的(de)溫(wēn)度和壓力,從而顯示(shì)氣體的標況體積(jī)流量。
4、**應用(yòng)於石油、化工、冶金、機(jī)械、造紙,以及(jí)城市管道供熱、供水(shuǐ)、煤氣等行業的(de)各種低黏度液體(tǐ)、氣(qì)體、蒸汽(qì)等單相(xiàng)流體的工藝計量(liàng)和節(jiē)能管理。
四、性能特點:
1、可在很寬的流量範圍內精確測(cè)量(liàng)氣體、液體和蒸汽的流量而不(bú)受流體(tǐ)物理性(xìng)質的(de)影響;
2、不受溫度(dù)、壓力的(de)影響,同時不易堵,不易卡,不易結(jié)垢,耐(nài)高(gāo)溫(wēn),高(gāo)壓;
3、安全防爆,適用於(yú)惡劣環(huán)境;
4、無可動部件(jiàn)、無孔洞縫隙設計,產品無磨損(sǔn)、耐髒汙,無須機械維修,使用壽命長(zhǎng);
5、采用微功耗(hào)****,電池供電的現(xiàn)場顯(xiǎn)示型(xíng)流(liú)量計,可(kě)不斷電運行兩年(nián)以上;
6、溫壓補(bǔ)償一體化設計;
7、電流輸出均(jun1)為電隔離型,具有良(liáng)好的共模幹擾(rǎo)抑製能力;
8、同時顯示(shì)流量值與累計流量(liàng)值,不必輪流(liú)切換(huàn);
9、采用抗振動探頭,有效消除外界振動影(yǐng)響;
10、采用(yòng)分體式信號轉換器(qì),電纜(lǎn)zui長100米;
11、量程比寬達20:1;
12、儀表(biǎo)整體結構設(shè)計(jì)合(hé)理,動(dòng)態測量範(fàn)圍(wéi)寬(kuān),壓(yā)力損失(shī)小;
13、表(biǎo)體采用不鏽鋼材質,可適用於腐(fǔ)蝕(shí)性介質的測(cè)量(liàng);
14、現場液晶(jīng)顯示,脈衝、4~20mA輸出或485通迅,可與工業自動化係統連接(jiē)。
五、技術指標:
1、測(cè)量介(jiè)質(zhì):液體、氣體、蒸汽;
2、測量範圍:(見下表(biǎo));
3、公稱通徑:(見(jiàn)下表)非標產品可根據(jù)用(yòng)戶要求特殊定做;
4、溫度(dù)範(fàn)圍:壓(yā)電式 -40℃ ~ 350℃ 電(diàn)容(róng)式 -60℃ ~ 450℃;
5、壓力規格:PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規格可(kě)特(tè)殊(shū)定做;
6、範(fàn) 圍 度:正常(cháng)範圍1:10 擴展後(hòu)範(fàn)圍(wéi)1:15;
7、壓力損失係數:Cd≤2.6;
8、係統測量精(jīng)度:液體、氣體 示值的±1%;
蒸(zhēng) 汽 示值的±1.5%;
插(chā)入式 示值(zhí)的±2.5%;
9、供(gòng)電電(diàn)壓:傳感器(qì) +12VDC 、+24VDC(可選) 變送器 +24VDC;
現場顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池;
10、輸出信號:傳感器 脈(mò)衝頻率信號0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高(gāo)電(diàn)平(píng)≥6V;
變送器 兩線製4 ~ 20mA.DC電(diàn)流信號;
11、允許振動加速度:壓電式 ≤0.2g 電(diàn)容式(shì) ≤1.0g;
12、環境溫度:傳感器:-30℃ ~ 65℃ 變(biàn)送器、現場顯示(shì):-10℃ ~ 50℃;
13、環境濕度:相(xiàng)對濕度5 ~ 85%;
14、大氣壓力:86 ~ 106Kpa;
15、信號遠傳距離:≤500m;
16、信號線接口:內螺紋(wén)M20×1.5;
17、防爆等級:( ia )ⅡCT2 — T5;
18、 防(fáng)護等級:普通型(xíng) IP65 潛水型IP68;
19、儀(yí)表(biǎo)材質:儀表外(wài)殼采用鋁合金(jīn),表體部分采用不(bú)鏽鋼304材(cái)質(zhì),也(yě)可根據(jù)用戶要求采用特殊材質。
六、安裝要求說明:
1、渦街隻能單向測(cè)量,安裝時(shí)注意保(bǎo)證介(jiè)質(zhì)流量方向與流(liú)量計(jì)箭頭所示(shì)方(fāng)向*。
2、安(ān)裝(zhuāng)方式為(wéi)豎直(zhí)安裝,介質自下而上通(tōng)過流計。即(jí)將流量計安裝在豎直管道上,流量方向為自(zì)下向上。
3、水(shuǐ)平安裝時,必須將(jiāng)流量計裝在整個係統的高壓區,並(bìng)保證相(xiàng)應的出口壓力;不要安裝在管路的(de)zui高點,因zui高點往往氣體積聚(jù),管道非滿,出口不可直接(jiē)放(fàng)空(kōng)。
4、測高溫流體(tǐ)時,盡量(liàng)采用豎(shù)直安裝(zhuāng)方式;若不得不水平安裝,請將流量計的變送器部分豎直向下(xià),或(huò)水(shuǐ)平側裝(zhuāng),避免溫度過高;注(zhù)意安裝位置(zhì)處空氣流動或通風良好(hǎo)。
5、直管段要(yào)求(qiú):至少保證(zhèng)流量計前15倍管徑,流量計後5倍管徑。如流量計前有彎頭,縮(suō)進,擴大等(děng)幹擾源,則需保證流量計前30-40倍的管徑,流量(liàng)計後6倍管徑。流量計(jì)應安(ān)裝於(yú)調節閥,壓力或(huò)溫度傳感器的上遊。
6、安裝時注(zhù)意管(guǎn)道口徑應略(luè)大於或(huò)等於儀表的內徑。
7、使用密封圈時,注(zhù)意密封圈內(nèi)徑應略大(dà)於或等於儀表的內徑,密封圈(quān)中心(xīn)位(wèi)於管道中心。
8、電(diàn)纜(lǎn)入口密封儀表(biǎo)電氣連接時,必(bì)須注意進線(xiàn)孔的密封。必須(xū)根據儀表電(diàn)纜入口型(xíng)號選擇相應(yīng)的密封(fēng)接(jiē)口(M20Χ1.5;1/2'NPT;G1/2'),並正確、緊密地安裝。沒(méi)有密封接頭(tóu),或安裝馬(mǎ)虎,達不到(dào)密(mì)封效(xiào)果。
七、對(duì)管道要求:
1、對直管段的要求:
為(wéi)了確保儀(yí)表正常、準確運行(háng),傳感器安(ān)裝點的上下遊必(bì)須有一定(dìng)的(de)直管道,以(yǐ)調(diào)整流場,如圖所示。
圖1:同心縮管;
圖2:同心擴管;
圖(tú)3:一個90度彎頭;
圖4:同一平麵兩個90度彎頭;
圖5:不同平麵兩個90度彎頭;
圖6 :調節閥應安(ān)裝在傳感器下遊5D以 遠處(chù),若必須安裝在傳感器上遊, 則傳感器上遊(yóu)應有不小於50D的 等徑直(zhí)管段,下遊應有不小於5D 的等徑(jìng)直(zhí)管段。
2、對管道的要(yào)求:
a、上(shàng)、下遊配(pèi)管內徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿足下述條件(jiàn):0.95DN≤D≤1.1DN。
b、配管應與傳感器同心(xīn),同軸度應小(xiǎo)於0.05DN。
c、密封墊不能凸入管道(dào)內,其內(nèi)徑(jìng)可比傳感器內(nèi)徑略大。
d、如需斷流(liú)檢查與清洗(xǐ)傳感(gǎn)器,應設置旁通管道,如下圖所示。
3、對(duì)管道振(zhèn)動的要(yào)求(qiú):
傳感器盡(jìn)量避免安裝在振動較強的(de)管道上,若不得已(yǐ)要安裝時,必須采取減震措(cuò)施,在傳(chuán)感器的(de)上下遊2D處(chù)分別設置(zhì)管道緊固裝(zhuāng)置,並加防振(zhèn)墊。
特別注意:在空壓機出口處振(zhèn)動較強,不能安裝傳感器,應安裝在儲氣罐之後。
八、安(ān)裝(zhuāng)注意事項:
1、法蘭與直管段焊接時不(bú)能帶著傳感器焊接(jiē)。
2、安裝時應使傳感(gǎn)器(qì)的流向(xiàng)標誌與管道內(nèi)流體流向*。
3、傳感器安裝(zhuāng)前,法蘭凹槽內必須放好(hǎo)密封(fēng)圈。壓(yā)力和溫度測量(liàng)點的(de)位置,取壓點在(zài)傳感器下遊3~5DN處,測溫(wēn)點在(zài)下遊5~8DN處。
4、測量高溫介質時,切勿用隔熱材料把傳感(gǎn)器連接(jiē)杆周圍包起來。
5、連接傳(chuán)器的屏(píng)蔽電(diàn)纜走向,應盡可能遠離強電磁場(chǎng)的幹擾場合。不允許與(yǔ)高(gāo)壓(yā)電纜一起(qǐ)敷設,屏蔽(bì)電纜要盡(jìn)量縮(suō)短,並且不得盤卷(juàn),以減少分(fèn)布電感,zui大長度不(bú)應超過200米。
6、安裝傳感器前(qián),管道必須(xū)進行清(qīng)洗。衝掉管內的雜質,避免通流(liú)後堵塞(sāi)傳感器。測量液(yè)體(tǐ)的(de)管道必須充滿被測液體,防(fáng)止氣泡的(de)幹(gàn)擾。
7、測量氣體的管道為(wéi)防(fáng)止儲(chǔ)積液的幹擾。安裝位(wèi)置如圖五所示。高溫(wēn)高(gāo)壓下更換探(tàn)頭(tóu)體時(shí),必(bì)須安全操(cāo)作,做(zuò)好(hǎo)高溫防護(hù)。降溫(wēn)降壓後(hòu)在安(ān)全條(tiáo)件下方(fāng)可更換探頭(tóu)。
九、安(ān)裝的(de)規範管理:
流量計(jì)規範(fàn)安裝,給使用部門在後續(xù)管理提供有力的技術保障,對施工(gōng)單位提出以下幾點(diǎn)具體(tǐ)要求,通過(guò)多年的(de)驗證(zhèng)效果(guǒ)很好。
1、帶(dài)4~20mA輸出,脈衝輸出。
2、GPRS遠傳(chuán)設備需帶脈(mò)衝輸入,4~20mA輸入。
3、具有電源防雷和信號(hào)防雷(4~20mA)。
4、儀表櫃要求為:櫃內(nèi)帶UPS電源、配空開及(jí)插座、將GPRS通訊裝置、智能(néng)轉換器等集中安裝並帶鎖。
5、儀(yí)表櫃的平穩需水泥墩底(dǐ)座、儀(yí)表櫃防護等級適用戶外(wài)、櫃(guì)頂(dǐng)具有隔熱層防(fáng)止陽光直射、櫃具有防潑水功能(néng)。
6、表井(jǐng)內需(xū)有一側(cè)留有(yǒu)足夠(gòu)的直管段,便於(yú)智能檢(jiǎn)測、比對和後續管理。
7、設計智能時前(qián)端須留有(yǒu)至少10倍公稱(chēng)通(tōng)經(10DN)的(de)直管(guǎn)段,後端須(xū)留有大於5DN的直管段,確保計量(liàng)準確。
8、應嚴(yán)格按說明(míng)書(shū)安裝,安裝完畢後需測(cè)量接地,接地電阻值應在10Ω以下。等電位連接線使用多股銅束導線,線纜需大於等於16mm2;儀(yí)表接地線(xiàn)使用多股銅束導線,線纜要求(qiú)大於等(děng)於6mm2。接地(dì)標準詳(xiáng)見GB50343-2009《建築物(wù)電(diàn)子信息係統防雷技術規範》。
十、選型要點(diǎn):
正確(què)選型才(cái)能保證更好的使用。選用什麽(me)種類(lèi)的應根(gēn)據(jù)被測流(liú)體介質(zhì)的物(wù)理性質和化學(xué)性質來決定(dìng)?使的通徑、流量範(fàn)圍、襯(chèn)裏材料、電極(jí)材料和輸出(chū)電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質和流量測量的要求(qiú)。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經濟合算。比如(rú)用於貿易結算、產品(pǐn)交(jiāo)接和能(néng)源計量的場合,應該選擇精度等級高些(xiē),如1.0級、0.5級,或者更高(gāo)等(děng)級(jí); 用於過程(chéng)控(kòng)製的場合,根據控製要求選擇不(bú) 同精(jīng)度(dù)等級;有些僅僅是檢(jiǎn)測一下過程流量,無(wú)需做(zuò)精(jīng)確控製和計量的場(chǎng)合,可以(yǐ)選擇精度(dù)等(děng)級稍低的,如(rú)1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用(yòng)價格(gé)低廉(lián)的(de)插入式。
2、可測量的介質
測量介質(zhì)流(liú)速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時(shí),的滿度 流量可以在測量介(jiè)質流(liú)速0.5—12m/s範圍內 選用,範圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應視測量流量範圍是(shì)否 在流速範圍(wéi)內確定,即當管道流速(sù)偏低,不(bú)能滿足流(liú)量儀表要求時或(huò)者在(zài)此流速(sù)下測量準(zhǔn) 確度不(bú)能保證時,需要縮(suō)小儀(yí)表口徑,從而提 高管(guǎn)內流(liú)速,得到滿(mǎn)意測量結果。
3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸(zhēng)汽測量中(zhōng)采用(yòng)VA型壓電式(shì)渦街(jiē)流量變(biàn)送器,由於量程範圍(wéi)寬(kuān),因此,在實際應(yīng)用中,一般主要(yào)考慮測量(liàng)飽(bǎo)和蒸汽的流量不得低(dī)於的(de)下限,也就是說必須滿足(zú)流體流速不(bú)得低於5m/s。根(gēn)據用(yòng)汽量的大小(xiǎo)選用不同口徑的(de)渦(wō)街流量(liàng)變(biàn)送(sòng)器,而不能以現有(yǒu)的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補償壓力變送器的選擇
由於飽和(hé)蒸汽管路長,壓力波(bō)動較大,必須采用壓力補償,考(kǎo)慮到壓力(lì)、溫度及密(mì)度(dù)的對應關係,測量中(zhōng)隻采用壓力補償即可(kě),由於管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa範圍,壓力變送器(qì)的量程選擇1MPa即可。
5、顯(xiǎn)示儀表選擇
顯(xiǎn)示儀(yí)表(biǎo)智能流量顯示儀,具有穩壓補償、瞬時(shí)流(liú)量(liàng)顯(xiǎn)示和(hé)累積流量(liàng)積算功能。