氯氣計(jì)量表在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
參數(shù)及要求
測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣
連接方式:卡裝式、法蘭式、插入式
規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10
氯氣計(jì)量表法蘭式口徑選擇 100,150,200
氯氣計(jì)量表測量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
被測介質(zhì)溫度:–25℃~100℃
–25℃~150℃ -25℃~250℃
氯氣計(jì)量表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
電源 DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
氯氣計(jì)量表能源分為一次能源(煤炭、煤層氣、石油氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)狻⒊善酚?、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、)等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計(jì)量儀表的重要組成部分,水、人工燃?xì)狻⑻烊粴?、蒸汽這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì),它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算的工具。
該產(chǎn)品具有電路、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點(diǎn)。
原理功能特點(diǎn)
1、氯氣計(jì)量表表體中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償補(bǔ)償功能,可測量流體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量。
2、 氯氣計(jì)量表全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計(jì),可自動(dòng)補(bǔ)償被測流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算。
3、 全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準(zhǔn)可靠。
4、 氯氣計(jì)量表電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。
5、 氯氣計(jì)量表全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。
氯氣計(jì)量表 應(yīng)用領(lǐng)域
氯氣計(jì)量表主要技術(shù)參數(shù)
公稱通徑 (mm) | 25 , 40 , 50 , 65 , 80 , 100 , 125 , 150 , 200 , 250 , 300 , (300 ~ 1000 插入式 ) |
公稱壓力 (MPa) | DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨 ) , DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨 ) |
介質(zhì)溫度 (℃) | 壓電式: -40 ~ 260 , -40 ~ 320 ;電容式: -40 ~ 300, -40 ~ 400 , -40 ~ 450 (協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti , ( 其它材料協(xié)議供貨 ) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式 : 0.2g 電容式 :1.0 ~ 2 .0g |
精確度 | ±1%R , ±1.5%R , ±1FS ;插入式: ±2.5%R , ±2.5%FS |
范圍度 | 1 : 6 ~ 1 : 30 |
供電電壓 | 傳感器: +12V DC , +24V DC ;變送器: +12V DC , +24V DC ;電池供電型: 3.6V 電池 |
輸出信號(hào) | 方波脈沖 ( 不包括電池供電型 ) :高電平 ≥5V ,低電平 ≤1V ;電流: 4 ~ 20mA |
氯氣計(jì)量表壓力損失系數(shù) | 符合 JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型: ExdⅡia CT2-T5 隔爆型: ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型 IP65 潛水型 IP68 |
氯氣計(jì)量表環(huán)境條件 | 溫度 -20℃ ~ 55℃ ,相對濕度 5% ~ 90% ,大氣壓力 86 ~ 106kPa |
氯氣計(jì)量表適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型: ≤ 300m ,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4 ~ 20mA) :負(fù)載電阻 ≤750Ω |
1 .氯氣計(jì)量表明確以下工作參數(shù)。
( 1 )被測介質(zhì)的名稱、組份
( 2 )工作狀態(tài)的***小、常用、流量
( 3 )介質(zhì)的***低、常用、壓力和溫度
( 4 )工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2 .氯氣計(jì)量表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量 , 相關(guān)公式如下:
( 1 )已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,可通過以下公
式求出工況體積流量
公式( 3 )
(2) 已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ,可通過以下公
式求出工況密度
公式( 4 )
( 3 )已知質(zhì)量流量 Q m 換算為體積流量 Q v
公式( 5 )
式中:
Q v : 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量 (m 3 /h)
( Q v = 3600f /K K: 儀表系數(shù) )
Q o : 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量 (Nm 3 /h)
Q m : 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ: 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 )
ρ o :介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 ) ,常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度,見表(三)
P : 工況狀態(tài)表壓 (MPa)
t : 工況狀態(tài)溫度 (℃)
3 .氯氣計(jì)量表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計(jì)算,渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件:***小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)( Re=2×10 4 );對于應(yīng)力式渦街流量儀表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許 值(旋渦強(qiáng)度與升力 ρ v 2 成比例關(guān)系)。這些條件可表示如下:
由密度決定的工況可測下限流量:
由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量:
公式( 7 )
式中:
Q ρ :滿足旋渦強(qiáng)度要求的***小體積流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 參比條件下介質(zhì)的密度
Q υ : 滿足***小雷諾數(shù)要求的***小線性體積流量 (m 3 /h)
ρ : 被測介質(zhì)工況密度( kg/m 3 )
Q 0 : 參比條件下儀表的***小體積流量
(m 3 /h)
υ : 工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
υ o : 參比條件下介質(zhì)的 運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
通過 公式( 6 )、( 7 )計(jì)算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν , 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量:
Q υ ≥ Q ρ :可測流量范圍為 Q ρ ~ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ~ Qmax
Q υ < Q ρ :可測流量范圍和 線性流量范圍為
Q ρ ~ Qmax
Qmax :渦街流量儀表的上限體積流量 (m 3 /h)
公式( 6 ) 4 .儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準(zhǔn) . 氣體的上限流速應(yīng)該小于 70m /s, 液體的上限流速應(yīng)該小于 7m /s
5 . 當(dāng) 用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí),常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量,即: t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽(過熱蒸汽和飽和蒸汽)在不同溫度和壓力下的密度是不同的,因此蒸汽流量范圍的確定可由公式 (8) 進(jìn)行計(jì)算得出
公式( 8 )
式中:
ρ : 蒸汽的密度( kg/m 3 )
ρ 0 : 1.205kg /m 3
Q 蒸汽 :蒸汽質(zhì)量流量( t/h )
6 .計(jì)算壓力損失,檢測 壓力損失對工藝管線是否有影響 ,公式 ( 單位: Pa) :
Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式( 9 )
式中:
ρ :工況介質(zhì)密度( kg/m 3 ) V: 平均流速( m/s )
7 . 被測介質(zhì)為液體時(shí) , 為防止氣化和氣蝕 , 應(yīng)使管道壓力符合以下要求 :
p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式( 10 )
式中:
Δ p: 壓力損失( Pa )
p 0 :工作溫度下液體的飽和蒸汽壓( Pa 絕壓)
Po: 流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓 )
8 . 氯氣計(jì)量表不適合測量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí),應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。
9 .通過計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求,為了提高測量效果、降低造價(jià),應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是,盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2 ~ 2/3
Δ p: 壓力損失( Pa ) Cd :壓力損失系數(shù)
低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦,一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,則造成信號(hào)變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護(hù)量。
感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一,看似簡單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來不便。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分,而無需將介質(zhì)排空。
渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾,設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過硬件和數(shù)字信號(hào)處理將干擾排除,從而得到穩(wěn)定的信號(hào)。
渦街流量計(jì)安裝的一 煩事前后需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì),大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
應(yīng)用原理
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式:
f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,使加工、安裝都不方便。研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。