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均速管流量計(jì)

簡(jiǎn)要描述:一、概述 均速管流量計(jì)是通過(guò)差壓來(lái)測(cè)量流量的裝置,是在皮托管流速測(cè)量原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。可測(cè)量液體、氣體以

  • 產(chǎn)品型號(hào):YC-ANB系列
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2023-10-13
  • 訪  問(wèn)  量:930
詳情介紹
一、概述 
  均速管流量計(jì)是通過(guò)差壓來(lái)測(cè)量流量的裝置,是在皮托管流速測(cè)量原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的??蓽y(cè)量液體、氣體以及蒸汽等流體的流量。由于沒(méi)有活動(dòng)部件,幾乎無(wú)壓力損失,安裝維修方便,運(yùn)行成本極低,備受用戶青睞。
傳感器是由檢測(cè)桿、取壓口和導(dǎo)桿組成,它橫穿管道內(nèi)部與管軸垂直,在測(cè)桿的迎流面上設(shè)有多個(gè)測(cè)壓孔測(cè)量總壓平均值,在其背、側(cè)流面有測(cè)量靜壓測(cè)壓孔,分別由總壓導(dǎo)壓管和靜壓導(dǎo)壓管引出,根據(jù)總壓與靜壓的差壓值,計(jì)算流經(jīng)管道的流量。也可以用流量管壁靜壓代替?zhèn)鞲衅鞅沉髅娴撵o壓。
均速管流量變送器是由傳感器、引壓附件和差壓變送器、壓力變送器、流量積算儀等配套組成的流量計(jì)。
均速管流量傳感器配上我公司生產(chǎn)的差壓變送器壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀即可組成各種類型的均速管流量計(jì)。也可采用任何廠家生產(chǎn)的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器以及流量積算儀組成各種類型的均速管流量計(jì)。
二、工作原理
  均速管流量計(jì)是基于皮托管測(cè)速原理發(fā)展起來(lái)的,它是通過(guò)管道的平均流速及管道的有效截面積的乘積來(lái)確定流量。
一般管道中的流速分布是不均勻的。如果是充分發(fā)展的流體,其速度分布為指數(shù)規(guī)律。為了準(zhǔn)確計(jì)量,將整個(gè)圓截面分面多個(gè)單元面積相等的多個(gè)半圓及多個(gè)半環(huán)。傳感器的檢測(cè)桿是由一根中空的金屬管組成,迎流面鉆多對(duì)總壓孔,它們分別處于各單元面積的,分別反應(yīng)了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的,傳至檢測(cè)桿中的各點(diǎn)總壓值平均后,由總壓引出管引至高壓接頭,送到傳感器的正壓室。當(dāng)傳感器正確安裝在有足夠長(zhǎng)的直管段的工藝管道上時(shí),流量截面上應(yīng)沒(méi)有旋渦,整個(gè)截面的靜壓可認(rèn)為是常數(shù),在傳感器的背面或側(cè)面設(shè)有檢測(cè)孔,代表了整個(gè)截面的靜壓。經(jīng)靜壓引出管由低壓接頭引至傳感器的負(fù)壓室。正、負(fù)壓室壓差的平方與流量截面的平均流速成正比,叢而獲得差壓與流量成正比的關(guān)系。在此關(guān)系的基處上,可由伯努利方程和連續(xù)性方程推導(dǎo)得到均速管流量計(jì)的流量計(jì)算公式
Qv=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P/ρ1)0.5
Qm=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P﹒ρ1)0.5
其中:Qv: 體積流量 Qm: 質(zhì)量流量
α:傳感器結(jié)構(gòu)系數(shù)
△P:差壓值ε:流體膨脹系數(shù)
ρ:流體工況下的密度 ε:流體膨脹系數(shù)
對(duì)于不可壓縮性流體ε=1,對(duì)于可壓縮性體ε﹤1,若式中D、△P、ρ1都使用SI單位,則QV的單位為M3∕S,Qm的單位為㎏∕S。
傳感器的流量系數(shù)α和可膨漲性系數(shù)ε,由標(biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定得知,并在出廠時(shí)在合格證書上注明。
 
三、傳感器的基本結(jié)構(gòu)
如下圖1所示

3.2、型譜規(guī)格說(shuō)明
3.2.1、Ⅰ型,適用于(20~50)㎜的管道,外形如圖2所示。其檢測(cè)桿直徑一般為4.5~6.5㎜,傳感器與管道的連接方式有兩種:一種是螺紋連接,另一種是法蘭連接。用于高壓測(cè)量時(shí)都采用法蘭連接,如下圖所示


3.2.2、Ⅱ型,適用于40~100㎜的管道,外形如圖3所示。
由于管徑不太大,為了減少阻塞防止干擾,檢測(cè)桿的截面尺寸應(yīng)盡量小。一般直徑不大于8㎜。靜壓取壓管改在檢測(cè)桿外面的后側(cè)位上。如下圖三所示


3.2.3、Ⅲ型,適用于90~1800㎜的管道(圖四)。
當(dāng)測(cè)量管的直徑較大時(shí),檢測(cè)桿的橫截面可以做的粗些,也不會(huì)對(duì)流場(chǎng)有擾動(dòng)。此時(shí)一般將背面的靜壓取壓管放到迎流面的總壓取壓管中形成一體,使傳感器緊奏,有利于安裝維護(hù)。當(dāng)管徑很大時(shí),且流速很高時(shí),應(yīng)在管道直徑的另一端安裝一個(gè)支撐,加強(qiáng)鋼性。
此類結(jié)構(gòu)適用范圍寬、拆卸很方便。當(dāng)流速大、被測(cè)介質(zhì)壓力高時(shí),應(yīng)當(dāng)通過(guò)固定在管道上的法蘭與傳感器相連接。
3.2.4、Ⅳ型,適用300~2750管型。
這類傳感器適用于管道直徑DN大于等于1000㎜,壓力20MPa以上的測(cè)量,由于流速增大,作用于檢測(cè)桿上的流體
沖擊力增大。為了加強(qiáng)剛性除了采用法蘭連接外,還將加粗檢測(cè)桿的直徑。這類傳感器有單邊固定和雙邊固定兩種類型。
3.2.5、Ⅴ型,特殊型,當(dāng)適用于較臟的介質(zhì)。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)較臟時(shí),為了防止取壓孔堵塞,配有反向吹除部件,必要時(shí)可以不中斷工藝流程用壓縮空氣進(jìn)行吹除。吹除介質(zhì)應(yīng)與管道中的介質(zhì)相同,而壓力應(yīng)大于管道中的靜壓。
3.2.6、傳感器的公稱通徑有以下系列:
25,(32),40,50,(65),80,100,(125),150,200,250,300,350,400,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,2000,2500,3000mm(括號(hào)內(nèi)的數(shù)字一般不推薦用戶選用)
3.2.7、傳感器的公稱壓力有以下系列:1.6,2.5,4.0,6.3,10,25MPa。
3.2.8、傳感器精度等級(jí)(見下表)
準(zhǔn)確度等級(jí)1.01.52.5
基本誤差限Ea±1.0±1.5±2.5
重復(fù)性 %0.10.20.5
3.3使用要求
3.3.1、被測(cè)流體應(yīng)充滿管道且流動(dòng)穩(wěn)定。
3.3.2、被測(cè)的流體應(yīng)當(dāng)是單相的,其相態(tài)不變,對(duì)于
成分復(fù)雜的流體須與單一成分的流體類似時(shí)方能使用。
3.3.3、被測(cè)流體在實(shí)際工況下的ReD應(yīng)大于3×104
3.3.4、應(yīng)保證傳感器前后直管段長(zhǎng)度的要求。
3.3.5、管道內(nèi)徑大于100㎜為好。
3.3.6、在傳感器前2D的管道內(nèi)表面上,應(yīng)清潔光滑。
四、安裝與維護(hù)
4.1、安裝要求
4.1.1、對(duì)于I型的傳感器,已將檢測(cè)桿與一段管道焊成一體,安裝時(shí)必須使傳感器在流體流動(dòng)方向內(nèi)。要求工藝管道的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑一致,或至少在上游直管段所要求的長(zhǎng)度范圍內(nèi)傳感器的軸線與管道軸線夾角盡可能為零。
其他類型的傳感器是將其檢測(cè)桿插入工藝管道中,安裝時(shí)除了總壓孔應(yīng)正對(duì)流速方向外,必須保證傳感器檢測(cè)桿與工藝管道的軸線垂直,其允許的位置角壓偏差如圖五所示。
傳感器總壓孔中心與管道軸線夾角應(yīng)小于7°
傳感器檢測(cè)桿沿管道直徑方向插入到底部,其角度偏差小于7°
對(duì)于垂直管道傳感器可安裝在管道水平面沿管道圓周360的任何位置上,高低壓引壓管應(yīng)處于同一平面上,由圖六(a)所示;當(dāng)測(cè)量液體時(shí),應(yīng)向下側(cè)傾斜安裝如圖六(b)所示;當(dāng)測(cè)量氣體的蒸氣時(shí)應(yīng)向上傾斜安裝如圖六(c)所
示。
4.1.2直管段
由于傳感器是以速度面積法為基礎(chǔ),采用近似積分理論,用較多的點(diǎn)來(lái)描述。
分布方程,并且是在充分發(fā)展的速度分布條件下建立的。所以,為了能得到一個(gè)理想的分布,必須在傳感器前后有一定長(zhǎng)度的直管段(見下表)
序號(hào)均速管流量計(jì)傳感器安裝位置上游側(cè)A下游側(cè)B
有整流器無(wú)整流器
同一平面不同平面
1有一個(gè)90°彎頭或三通6D7D9D3D
2在同一平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭8D9D14D3D
3在不同平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭9D19D24D4D
4管道直徑改變(收或擴(kuò))8D8D8D3D
5部分開啟的閘閥、球閥或其它節(jié)流閥8D8D8D3D
注:
(1)表中“D”為管道內(nèi)徑。
(2)在管道段不足的情況下,上游應(yīng)占管道全長(zhǎng)的70%,下游占30%,此時(shí)仍可給出穩(wěn)定的示值,但準(zhǔn)確度下降。

圖五
 
均速管安裝位置偏差圖

 
圖六

4.1.3夾緊傳感器的裝置應(yīng)保證不泄露,不松動(dòng),不位移。
4.2維護(hù)
4.2.1傳感器應(yīng)在工藝管道大修時(shí)進(jìn)行定期清洗,清洗的辦法很多,例如用氣源吹除檢測(cè)管內(nèi)積存污穢;用煤油和軟絲刷洗凈,使各取壓孔保持通暢。
4.2.2可能產(chǎn)生故障的原因及清除辦法見下表:
五、均速管智能表配套方案選擇
5.1.1 YC-ANB系列均速管流量感器。根據(jù)測(cè)量介質(zhì)和用戶使用的管道內(nèi)徑、工作溫度、工作壓力及流量變化設(shè)計(jì)生產(chǎn)的均速管流量感器
5.1.2 HD-3351/1151DP系列差壓變送器或其它型號(hào)的差壓變送器
5.1.3 HD-180系列壓力變送器或其它型號(hào)的壓力變送器
5.1.4 SWB系列溫度變送器或其它型號(hào)的溫度變送器
5.1.5 HD-908系列流量積算儀或其它型號(hào)的流量積算儀
以此組成的智能型均速管流量計(jì),可帶溫壓補(bǔ)償,并能顯示瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、管道內(nèi)介質(zhì)溫度、管道內(nèi)介質(zhì)壓力及差壓等值,備有通訊接口和4~20MA輸出。
六、裝置成套性
6.1 HLV系列均速管流量傳感器 1臺(tái)
6.2 HLV系列均速管流量傳感器使用說(shuō)明書 1份
6.3合格證 1份
6.4配套的變送器儀表及說(shuō)明書和合格證(可由用戶自行定購(gòu))
序號(hào)故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因清除辦法
1無(wú)差壓信號(hào)輸出1、高低壓閥未打開1、打開高低壓閥
2、高低壓平衡閥未旋緊2、旋緊平衡閥
2差壓信號(hào)輸出過(guò)小1、導(dǎo)壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象1、認(rèn)真查找,排除泄露
2、二次表量程選配不當(dāng)2、調(diào)小差壓變送器上限值
3差壓信號(hào)輸出過(guò)大1、二次表量程選配不當(dāng)1、調(diào)大差壓變送器上限值
2、背壓孔堵塞2、清洗均速管,排除堵塞
七、型譜規(guī)格及使用要求
型譜規(guī)格
 型譜規(guī)格說(shuō)明
YC-ANB- 均速流量傳感器
傳感器類型W 威力巴流量傳感器
D 德爾塔巴流量傳感器
A 阿牛巴流量傳感器
介質(zhì)類型Y 液體
Q 氣體
Z 蒸汽
流體溫度 2 <200℃
5 <500℃
流體壓力 1 ≤1.6MPA
2 ≤2.5MPA
3 ≤4.0MPA
4 ≤6.3MPA
5 ≤10.0MPA
6 ≤25.0MPA
結(jié)構(gòu)類型 1 Ⅰ型,詳見3.2.1節(jié)
2 Ⅱ型,詳見3.2.2節(jié)
3 Ⅲ型,詳見3.2.3節(jié)
4 Ⅳ型,詳見3.2.4節(jié)
5 Ⅴ型,詳見詳3.2.5節(jié)
精度 1 1.0級(jí),詳見3.2.8節(jié)準(zhǔn)確度表
2 1.5級(jí),祥見3.2.8節(jié)準(zhǔn)確度表
3 2.5級(jí),詳見3.2.8節(jié)準(zhǔn)確度表
連接方式 1 螺紋連接
2 法蘭連接
口徑 S用數(shù)字表示,祥見3.2.6節(jié)傳感器公稱通徑系列
 
 

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