STL系列彎管流量計
一、概述
彎管流量計作為一種既年輕又古老的計量產品,它的優點已經得到計量界的認可,并且逐漸廣泛應用于石油化工、冶金、電力、醫藥、公用事業等多個領域。彎管流量計的優點主要體現在原理可靠、結構合理、節能降耗、維護量少等方面,彎管流量計適用于惡劣的工作環境,對于高溫、高壓、潮濕、粉塵、震動等各種惡劣現場條件有很好的適用性,可對25 –2000mm,同樣也可以用于矩型管道甚至更大的管道,進行精確的流量測量。在智能流量積算儀或轉換模塊的配合下,可滿足電力、熱力、冶金、化工、城市供水供熱等不同行業的各種流量測量需求,是各種介質流量進行測量和控制的的測量產品。
二、工作原理與組成
流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個管道,當其流經轉彎時,該流體將做相應的圓周旋轉運動.根據流體強制旋流理論,流體在管道內作圓周運動與固體在空間狀態下作圓周運動類似,因此流體必然會產生慣性離心力,該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運動的曲率半徑(也就是彎管傳感器的曲率半徑)等因素有關。
由于彎管傳感器曲率半徑是已知的,流過彎管傳感器密度又可通過對流體的溫度、壓力等參數的測定利用主機的計算機準確地求得,因此在彎管傳感上產生的離心力的大小就只是流體的流速的函數。只要測出離心力的大小,其離心力的大小可以通過測量彎管內外側的壓力差來表征。就可測出流體在彎管道內的流速,將流速乘以管道的截面積和流體的密度,流體的流量即可度算確定。
彎管流量計測量系統主要由彎管傳感器、二次表或轉換器、冷凝器、差壓變送器及一些配套的管道閥門組件組成。當流量測量需要對介質進行密度補償時,還需配備壓力變送器,溫度變送器、溫度傳感器等其他配件(即溫壓補償)
三、基本特點與傳感器分類
1.傳感器分標準彎管傳感器和非標準彎管傳感器兩種。常用的標準彎管傳感器是由標準彎頭加工而成,基本特點是:圓管型、鋼制、彎徑比R/D=1.5;除此之外的彎管傳感器屬于非標準彎管傳感器的范疇,如:耐腐蝕的不銹鋼、塑料材質的防腐傳感器;大彎徑比、適用高溫、高壓蒸汽的特種材質彎管傳感器;非圓管型的大型氣體彎管傳感器等等。
2.彎管傳感器在結構形式上分為“L”和“S”型兩大類。“L”型彎管傳感適合裝在原有管道彎頭處;而“S”型彎管傳感器適合安裝在直管上。(如圖1)
四、系統組成
彎管流量計應用在蒸氣、液體、氣體測量中的系統結構圖,其基本組成及各部件功能如下:
1.彎管傳感器:整流并輸出差壓信號,其幾何結構尺寸的準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:液體及氣體測量時一般選用二通針型閥,蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。
4.導壓管: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傳感器的現場安裝距離面定,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,平衡正負壓側液位。
6.三閥組:與差壓變送器連接,度要為調零點時使用。
7.差壓變送器:測量彎管傳感器內外側壓力差,轉換為4~20mA標準電流信號。
8.壓力變送器:過熱蒸氣及其他氣體測量中,壓力波動較大時為*件;飽和蒸氣可以選擇壓力變送器,作用于測量介質壓力,對流量實時補償。
9.溫度組件:當測量介質溫度波動較大時為備件,當用于供熱量計量時,需選用2臺溫度組件,作用介質溫度,對流量實時補償并參加供熱水熱量計算。
10.二次儀表(或流量轉換器):通過信號線與現場變送器連接,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。計算(顯示)流量、熱量、溫度、壓力等參數,串行接口有RS232或RS485,可配接計算機系統,模擬量輸出有4-20mA或1-5V,供用戶選擇。
五、結構與特點
1.系統構成
彎管流量計屬于差壓式流量計的一種,其中彎管傳感器、二次儀表或轉換器、差壓變送器是系統*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)可根據測量介質工況條件和實際生產要求而相應取舍。彎管傳感器是一個有著確定的幾何尺寸的90℃彎頭,其系統構成圖具體見圖2
2.結構特點
(1)彎管傳感器具有+1.5%以上,二次表具有重現性精度+0.2%,是保證管流量計獲得高精度測量結果的基礎。彎管流量計的系統測量精度可達+1.0%
(2)是一種節能型的流量測量裝置。彎管傳感器耐磨損,呆保證長周期穩定工作。
(3)彎管傳感器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,大大減輕了現場維修工作量,節省維修費用。
3.適應性好
(1)彎管流量計可測量蒸汽、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)彎管傳感器幾乎可以在任何復雜、惡劣的環境條件下工作,如高溫、粉塵、震動、潮濕等不利因素,彎管傳感器都能正常工作,量程比10:1以上。
(3)彎管傳感器對于直管段的要求相對較低,一般達到前五D后二D即可正常工作。
(4)無論哪一種彎管傳感器,彎管弧長大的一方為正壓側,接差壓變送器的正壓(差壓變送器說明書中詳細介質和標注)。事實上,彎管傳感器采用安裝在測量管道的九十度轉彎處,其空間安裝狀態原則上可以是任意的,也就是說彎管傳感器在安裝時沒有嚴格的方位或方向要求。(如圖3)
六、主要技術指標
1.適用范圍(特殊管材可有更廣大的使用范圍)
介質:所有單相流體或者可認為是單相流體的氣體、液體、蒸汽等介質都可以應用彎管流量計來進行流量測量。
管徑:φ25~φ2000mm(或矩形大管道)
流速:0.3~8m/s(液體介質)7~80m/s(氣體和蒸汽)
溫度:0~600℃
壓力:0~10Mpa
2.測量精度
彎管流量計測量精度:彎管傳感器的重復轉換精度+≤0.2%,二次儀表的精度+0.2%,彎管流量計配套使用的差壓、溫度、壓力變送器的精度等級應達到+≤0.5%以上的精度要求。系統測量準確度0.5~1.5級。
3.結構形式
彎管傳感器分為“L”型和“S”型兩大類。二資助表分為盤裝和壁掛式及導軌式轉換器兩種,其中盤裝式又分為橫式和豎式兩種。(或現場安裝儀表箱內,儀表箱尺寸360X260X160)
七、二次儀表
1.STL智能流量積算儀工作原理與結構形式
智能流量積算儀具有差壓、溫度、壓力三路4~20mA的模擬量信號采用集功能,三路信號采集配電電壓為DC24V.具有一路流量程相符合。顯示單位:氣體為m3/h或1*104m3/h;蒸汽、液體、水為Kg/h或t/h,在設定輸出流量范圍時可以根據實際情況來設定顯示單位。顯示屏瞬時流量為4位顯示。可根據測量介質的不同,選擇相應的測量介質選項,按()鍵確認、另外本儀表還具有上下限報警及報警輸出功能(選配),可根據實際工藝需要來設定報警值,各報警回差值。(注意:該報警輸出為開關量輸出,控制電壓≤24V。)
(1)二次表的外形尺寸
盤裝式:160X80X120(橫式)、80X160X120(豎式)壁掛式:200X250X100.
(2)工作電源:
220V+10%,50Hz;功耗<25w二次表可以提供24V直流電源給配套的變送哭器使用。
(3)二次表的輸入模式:4~20mA標準電流信號。
(4)二次表的輸出模式:4~20mA瞬時模擬量輸出:多參數(包括:瞬時流量,瞬時熱量、累計流量、累計熱量、溫度 、壓力、差壓、累計運行時間等參數)的數字量串行輸出。
(5)顯示:128X64點陣液晶圖行顯示。(2)雙排LED數碼管顯示。
(6)斷電保護時間為8年。
(7)二次表工作環境溫度和溫度:溫度0~65℃ 濕度≤85RH
2.BX-1型智能轉換卡工作原理與結構形式
BX-1型智能轉換卡工作原理與智能流量計算儀基本相同。調試時技術參數設定有手操器完成,BX-1型智能轉換卡具有外型尺寸小,從而更加便于集中安裝,轉換卡除具有模擬量電流輸出和RS485串行通訊功能外,還可以和手操對接,實現人機對話,能方便的讀出或修改轉換卡內設定的參數,智能轉換卡外型尺寸:105X75X22(安裝方式導軌式)同樣也可以安裝在儀表箱內。
3.BWC轉換器手操器
用于幫助轉換器技術參數設定、調試等工作,為X8(8個漢字)點陣圖形為LED顯示。手操器外型尺寸:134X82X30
注:安裝、調試、使用見二次儀表說明書。