管道天然氣流量表選型指導 氣體流量計--江蘇三信

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天然氣渦街流量計選哪家 --江蘇三信為您解答 

管道天然氣流量計產品概述：

利用氣體振動原理而開發的一種新型流量計，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業流體的計量，該流量計無可動部件，可靠性強、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環境。渦街流量計分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯網。

產品主要特點：

品種齊全、測量范圍廣、精度高

檢出傳感器不與介質接觸，可靠性高

氣液通用，適用范圍廣

沒有可動部件，構造牢固簡單，使用壽命長

壓力損失小，計量成本便宜

檢出傳感器可互換，換后不需標定，便于維護

插入式流量計可進行不斷流拆卸

耐腐蝕，安全，防爆

渦街流量計原理:

在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖所示，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

式中U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數；

m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比.

 管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　

式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為(4)

式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的*壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。

由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

管道天然氣流量計技術指標：
1．測量介質：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流0～10mA。
6．工作環境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

選型表： 

口徑及規格要遵循以下原則進行選擇:

(1)明確流體的名稱、組分。

(2)明確工作狀態的zui大、常用、zui小流量。

(3)明確zui高、常用、zui低工作壓力和工作溫度。

(4)工作狀態下介質的黏度。

(5)根據被測流體狀態的不同(液體、氣體、蒸汽)進行儀表流量范圍、口徑大小的計算與選擇。

局限性:

(1)不適用于低雷諾數(Ren≤2×104)測量，在高黏度、低流速、小口徑情況下應用受到限制。

(2)管道有振動的場所應選用耐振檢測方式的儀表。

(3)旋渦分離的穩定性受到沈速分布畸變和旋轉流的影響，應根據上游側不同形式的阻流件配置足夠長的直管段，一般可參照節流式差壓流量計的直管段長度要求安裝。

(4)與渦輪流量計相比，儀表系數較低，分辨率低，且口徑越大越低，一般應用于中小口徑(DN25~DN300)。

(5)儀表在脈動流、混相流中應用尚缺試驗數據。

選型和使用是用好流量計的關鍵環節。目前國內壓縮空氣流量計使用情況不是很理想的主要原因是選型不當，使流量計沒有工作于儀表流量范圍的中、上區域(儀表信號質量好，精確度高，具有較好的抗振動性能)，有些由于管道沒有充滿介質，用戶不愿意縮管，甚至超出了所選流量計的使用范圍，無法測量。

安裝設計  

儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。

（一）安裝環境要求：

1．盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

2．避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。

3．避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝，須有通風措施。

4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

5．儀表安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

（二）儀表管道安裝要求：

1．對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  

DN為儀表工稱口徑

 注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。

2．上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿足以下關系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db

3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大1-2mm

4．測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處，見圖（七）。D為儀表工稱口徑，單位：mm

5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。

6．測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a所示

7．測量液體時，為了保證管內充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處

如圖（四）b所示

8．測量高溫、低溫介質時，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過70℃；低溫易使轉換器內部出現凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。

儀表接線說明：
一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計 

輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖

 二.輸出標準4~20mA電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計

輸出標準4~20mA電流信號的兩線制變送器采用DC24V電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖

 三．帶RS-485通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計

帶RS-485通訊功能的渦街流量儀表采用DC24V電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖

 四．防暴型渦街流量儀表配線設計

LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與LB978齊納安全柵相連、LUGB/E兩線制標準4~20mA電流輸出型渦街流量儀表與 LB987S齊納安全柵相連可構成本質安全型防爆系統，產品防爆標志為Ex ia Ⅱ CT2-T5。本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統等關聯設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖

 管道天然氣流量計注意事項：

（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關聯設備必須安裝在安全場所。

（2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統保護接地共用。

主要優點:

(1)結構簡單牢固，安裝維護方便。

(2)適用流體種類多，如液體、氣體、蒸汽以及部分混相流體。

(3)與差壓式、浮子式流量計比較，精確度較高，一般可達±1%R左右。

(4)范圍寬度達10：1或20：1。

(5)壓損小，約為孔板流量計的1/2~1/4。

(6)輸出與流量成正比的脈沖信號，適用于總量計量，無零點遷移。

(7)在一定雷諾數范圍內，輸出頻率信號不受流體物性(密度、黏度)和組分影響，儀表系數僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸有關，可以在一種典型介質中校驗而適用于各種介質.如圖所示。

(8)可針對不同對象選用相應的旋渦檢測技術。

管道天然氣流量表選型指導 氣體流量計--江蘇三信儀表

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