防爆型天然气流量计,2寸DN50天然气流量计-江苏仪表生产基地

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防爆型天然气流量计,2寸DN50天然气流量计
江苏仪表生产基地   2019-12-11 15:01
天然气管道流量计原理:
天然气管道流量计在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
f=SrU1/d=SrU/md 式中  U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
        
管道内体积流量qv为:qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 、K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1                 
式中 K-- 流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
   K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
 Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。

天然气管道流量计【产品特点】  可在很宽的流量范围内精确测量气体、液体和蒸汽的流量而不受流体物理性质的影响。
  天然气管道流量计不受温度、压力的影响,同时不易堵,不易卡,不易结垢,耐高温,高压,
  安全防爆,适用于恶劣环境
  无可动部件、无孔洞缝隙设计,产品无磨损、耐脏污,无须机械维修,使用寿命长
  采用微功耗高新技术,电池供电的现场显示型流量计,可不断电运行两年以上;
  温压补偿一体化设计;
  电流输出均为电隔离型,具有良好的共模干扰抑制能力;
  天然气管道流量计同时显示流量值与累计流量值,不必轮流切换。
  采用抗振动探头,有效消除外界振动影响。
  电路采用表面贴装工艺,结构紧凑,可靠性高。
  天然气管道流量计采用分体式信号转换器,电缆最长10米。
  量程比宽达20:1
  天然气管道流量计仪表整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小
  表体采用不锈钢材质,可适用于腐蚀性介质的测量;
  现场液晶显示,脉冲、4~20mA输出或485通迅,可与工业自动化系统连接;
天然气管道流量计【技术参数】
测量介质:  液体、气体、蒸汽
介质粘度:  小于10cp
天然气管道流量计介质温度:  -50℃——+400℃
本体材料:  1Cr18Ni9Ti(其他材料协议供货)
传感器密封: 石墨垫片(特殊根据要求)
天然气管道流量计环境温度:  -30℃——+80℃(特殊根据要求)
公称直径:  管道式:DN15——DN300;  插入式:DN200-2000mm
测量精度:
  液体:测量值的±0.5%   气体:测量值的±0.5%
量程比:   10:1
天然气管道流量计压力等级:  PN25,PN40(高压可特殊制造)
连接方式:  夹持式 DN15—DN300   法兰式 DN15--DN300。  插入式 DN200-DN2000
防爆形式:  隔爆型  Ex dⅡBT4-T6   本安型  Ex iaⅡCT4-T6 防护等级:  IP67
转换器壳体: 压铸铝,上漆
天然气管道流量计供电电压:  12——36VDC或3.6V电池
输出信号:   两线制4--20mA电流输出
现场显示:  可编程设定显示瞬时流量、累积流量 
天然气管道流量计通讯方式:  RS485通迅
天然气管道流量计口径及流量范围选型对照表:


DN(mm) 液体 气体 蒸汽
20 0.8-10 5-40 8-80
25 1-12 7.2-60 10-120
32 1.5-20 12-100 15-200
40 2-30 18-150 20-300
50 3-50 30-300 30-450
65 6-80 50-420 60-800
80 10-130 70-600 100-1300
100 20-200 120-1000 200-2000
125 30-300 180-1500 300-3000
150 45-450 240-2000 450-4500
200 90-900 480-4000 900-9000
250 120-1200 700-8000 1200-12000
300 180-2000 900-10000 1600-16000
 
天然气管道流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型天然气管道流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。
分析及解决方法:总结引起这些问题的主要原因,主要涉及到以下方面:
1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了―个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大.工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。
2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够,影响测量精度,这方面的原因主要同问题①有关。比如:传感器前面直管段明显不足,由于FIC203不用于计量,仅仅用于控制,故精度可以使用相当于降级使用。
3、参数整定方向的原因。由于参数错误,导致仪表指示有误.参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定,最终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。
4、二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题得以解决。
5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。
6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表来说,这部分原因主要同问题②有关。尤其是对于后续的记录仪,在记录仪长期损坏无法修复的情况下,一定要注意短接二次仪表的输出。
7、由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行,再加上受到灰尘的影响,造成平轴电缆故障,通过清洗或者更换平轴电线,问题得以解决。
8、对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松,造成表头下沉,指针与表壳摩擦大,动作不灵,通过调整表头并重新固定,问题相应解决。
9、使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分,由于环境湿度大,造成线路板受潮,这部分原因主要同问题②、②有关。通过相应的技改措施,对部分环境湿度大的传感器重新作了把探头部分与转换部分分离处理,改用了分离型传感器,故善了工作环境,日前这部分仪表运行良好。
10、由于现场调校不好,或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好.或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动,造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器,加上结合工艺运行情况,重新调整。
涡街流量计安装对直管段的要求:
正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节,若安装环节失误轻者影响测量精度,重者会影响流量计的使用寿命,甚至会损坏流量计。
涡街流量计安装对直管段的要求是非常重要的。它的详细要求如下:
若流量计安装点上的上游有渐缩管,流量计上游应有不小于15D(D为管道直径)的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点上的上游有渐扩管,流量计上游应有不小于18D(D为管道直径)的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段
若流量计安装点上游有90°弯头或下行接头,流量计上游应有不小于20D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点上游在同一平面上有90°弯头,流量计上游应有不小于25D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计下游5D以远处,若必须安装在流量计的上游,
流量计上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或罗茨式风机、压缩机,
特别注意:涡街流量计安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对流量计的 使用寿命影响极大,非常容易对流量计造成永久性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装,这样时间一长后,由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露,若不得已安装时,必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
产品选型
正确的选用涡街流量计是保证用好涡街流量计的前提条件,需要考虑的重要因素:通经(DN)、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类。
选型表
DN(mm) 液体 气体 蒸汽
20 0.8-10 5-40 8-80
25 1-12 7.2-60 10-120
32 1.5-20 12-100 15-200
40 2-30 18-150 20-300
50 3-50 30-300 30-450
65 6-80 50-420 60-800
80 10-130 70-600 100-1300
100 20-200 120-1000 200-2000
125 30-300 180-1500 300-3000
150 45-450 240-2000 450-4500
200 90-900 480-4000 900-9000
250 120-1200 700-8000 1200-12000
300 180-2000 900-10000 1600-16000
外部环境
优势
涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。
涡街流量计流通管道条件
安装
  1. 流体条件:单向流充满整个管道,液体中允许有少量气泡和固定微粒,气体中允许有少量固体、尘粒和夜雾。饱和蒸汽的干度不小于85%。不得有旋转流和脉动流。雷诺数Re>4000。温度,压力在规定范围内。
  2. 管道条件:
涡街流量计传感器的前后应有足够长的圆形直管段,其内径光滑并与通径DN一致。前后直管段视前面状态而变,确保流体为充分发展的流态。
  1. 整流器的安装:场地限制,直管段无法满足,应安装整流器,是一种非均匀分布多孔整流器,结构简单,成本低,安装方便,阻力损失小。
  2. 安装条件:远离震动源,有振动时在前后直管段2D处加支架用橡皮减振。传感器通径圆应与前后直管段内径圆保持同心。法兰焊接时,密封夹紧时,管内不得有突出部分。流向应与箭头方向一致。(高温时推荐2、3、4位置,常温和低温时推荐1位置,垂直管道时选3位置。
  3. 温度压力补偿安装:P------压力变送器,T---------温度传感器,安装在直管段上。
  4. 爆炸性场所安装:在搬运或安装时候承受的加速冲击不允许超过2g。安装要求应符合《中华人民共和国爆炸危险使用场所电气安全使用规程》规定,涡街流量计必须与电源,信号安全栅配套使用,或者选用隔爆型传感器(变送器),不得直接与其他供电系统连接。
测量蒸汽
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质,是一种比较先进、理想的流量仪表。
涡街流量计测量蒸汽三种方式有:
第一、也是使用最为广泛的,带温压补偿涡街流量计。这是一种间接式涡街质量流量计 ,实际使用过程中通过温度和压力的测量间接测算出密度,再与涡街流量计计量出的体积数相乘,可以算出质量。这是苏科仪表涡街流量计测量蒸汽的最普遍的一种形式。
第二、升力式涡街流量计,直接测量介质的质量。理论依据是:介质的质量流量大小与漩涡的强度有一定的比例关系,计算出漩涡强度大小,就可以直接算出介质的质量。日本横河生产过这种流量计,但精度不太理想,市场使用率不高。 ·
最后一种就是差压式涡街质量流量计,差压信号+涡街流量计=差压式涡街质量流量计。差压信号是发生体上、下游特定位置的两个取压孔间的压力差。两取压孔的轴线应与发生体的轴线处在同一平面内。取压孔的距离对差压值的大小和稳定性有明显影响。距离近,差压信号大,但稳定性差;距离远,则反之。通过试验,选择合适的取压孔位置是很重要的。和升力式涡街质量流量计相比,这种仪表更简单,更容易实现。国内已有生产厂家投人开发,并取得发明专利,产品已在部分企业应用。
接线说明
涡街流量计传感器为三线制:电源、信号、电源地。采用三芯屏蔽电缆。屏蔽线在传感器一端接外壳地。不得在二次仪表端接大地。三芯分别接电源、信号、(Ω)电源地。见图10
变送器为两线制:采用二芯电缆,涡街“+”、“-”端子分别接+24V及测试仪表信号输入“+”端,信号“-”端与24VDC“-”端链接,该回路输出4~20mA。
 

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