天然氣流量計是一種專門測量氣體的一款流量計。主要結(jié)構(gòu)包括文丘里測量管體,前部起旋器、后部整流器、傳感頭、及溫度壓力組件組成。智能旋進(jìn)旋渦流量計作為氣體流量測量的主要儀表,旋進(jìn)漩渦流量計在氣田生產(chǎn)中得到了較為廣泛的運(yùn)用。采用微處理技術(shù),具有功能強(qiáng)、流量范圍寬、操作維修簡單、安裝使用方便等優(yōu)點;該智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計集流量、溫度、壓力檢測功能與一體,并能進(jìn)行溫度、壓力自動補(bǔ)償,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品*水平。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計量。
主要特點:
1.內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器,安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊,外形美觀。
2.就地顯示溫度、壓力、瞬時流量和累積流量。
3.采用新型信號處理放大器和的濾波技術(shù),有效地剔除了壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號,大大提高了流量計的抗力,使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4.時間顯示及實時數(shù)據(jù)存儲之功能,無論什么情況,都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會丟失,可性保存。
5.整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池長期供電運(yùn)行,是理想的無需外電源就地顯示儀表。
6.防盜功能可靠,具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動。
7.表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn),安裝方便。
8.轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4~20mA模擬信號,并具有RS485接口,可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá)1200米。
9.整機(jī)功耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接24VDC電源。
天然氣流量計工作原理:
智能旋進(jìn)旋渦流量計的流量傳感器的流通剖面類似于文丘里管的型線(圖1)。在入口側(cè)安放一組螺旋形導(dǎo)流葉片,當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時,導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入到擴(kuò)散段時,旋渦流受回流的作用開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動現(xiàn)象,該進(jìn)動頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質(zhì)和密度的影響,檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得較好的線性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號,然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理,最后在液晶顯示屏上顯示測量結(jié)果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力等數(shù)據(jù))。
結(jié)構(gòu):
智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計由以下七個基本部件組成(圖1)
1、旋渦發(fā)生體 2、殼體 3、智能流量計積算儀 4、溫度傳感器 5、壓力傳感器 6、壓電晶體傳感器 7、消旋器
1.旋渦發(fā)生體
用鋁合金制成,具有一定角度的螺旋葉片,它固定在殼體收縮段前部,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。
2.殼體
本身帶有法蘭,并有一定形狀的流體通道,根據(jù)不同的工作壓力,殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。3.智能流量積算儀
由溫度、壓力檢測模擬通道,流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元,液晶驅(qū)動電路和其他輔助電路組成,并配有外輸出信號接口,流量積算儀由溫度赫壓力檢測模擬通道、流量傳感通道,以及微處理單元組成并配有外輸出信號接口,輸出各種信號,流量計中微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動進(jìn)行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
式中:
QN標(biāo)況下的體積流量(m3/h )
QV工況下的體積流量(m3/h )
T被測流體的溫度(K)
P流量計取壓孔測量的表壓( KPa )
PN標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力( 101.325KPa )
TN標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度( 293.15K)
Pa當(dāng)t大氣壓力(KPa)
Z氣體在工況下的壓縮系數(shù)
ZN氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù)
注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時取ZNZ-1 ,對天然氣(ZN/Z ) 1/2-FZ為超壓縮因子,按中國石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-1996中的公武計算。
4.溫度傳感器
以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件,在一定溫度范圍內(nèi),其電阻值與溫度成對應(yīng)關(guān)系。
5.壓力傳感器
以壓阻式擴(kuò)散硅橋路為敏感元件,其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預(yù)期變化,因此在一定激勵電流作用下,其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6.壓電傳感器
安裝在靠近殼體擴(kuò)張斷的喉部,可檢測出旋渦進(jìn)動的頻率信號。
7.消旋器
固定在殼體出口段,其作用式消除旋渦流量,以減少對下游儀表性能的影響。
天然氣流量計主要技術(shù)參數(shù):
公稱通徑DN(mm) | 類型* | 流量范圍(m3/h) | 工作壓力(MPa) | 精確度等級 | 重復(fù)性 |
20 | 1.2-1.5 | 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 | 1.0 1.5 |
≤2.5MPa 鋁合金
≥4.0MPa 不銹鋼
小于基本誤差限值1/3 | |
25 | 2.5-30 | ||||
32 | 4.5-60 | ||||
50 | A型 | 10-150 | |||
B型 | 6-75 | ||||
80 | A 型 | 28-400 | |||
B型 | 18-200 | ||||
100 | A型 | 50-800 | |||
B型 | 40-60 | ||||
150 | A型 | 150-2250 | 1.6 2.5 4.0 | ||
B型 | 100-1200 | ||||
200 | 360-3600 |
*說明:A、B用以區(qū)別相同通徑不同流量范圍。
◆防爆標(biāo)志
流量計為隔爆型,其防爆標(biāo)志為Exd IIBT4和Exd IICT4 ~T6(不含乙炔)。
◆接線口
出線接口為M20*1.5內(nèi)螺紋。
天然氣流量計選型:
代號 | 口徑 | 流量范圍m3/h | ||
XT-LUX-25 | DN25 | 2.5~30 | ||
XT-LUX-32 | DN32 | 4.5~60 | ||
XT-LUX-50 | DN50 | 10~150 | ||
XT-LUX-80 | DN80 | 28~400 | ||
XT-LUX-100 | DN100 | 50~800 | ||
XT-LUX-150 | DN150 | 150~2250 | ||
XT-LUX-200 | DN200 | 360~3600 | ||
代號 | 功能1 | |||
N | 無溫壓補(bǔ)償 | |||
Y | 帶溫壓補(bǔ)償 | |||
代號 | 輸出型號 | |||
F1 | 4-20mA輸出(二線制) | |||
F2 | 4-20mA輸出(三線制) | |||
F3 | RS485通訊接口 | |||
代號 | 功能2 | |||
E1 | 1.0級 | |||
E2 | 1.5級 | |||
T | 常溫 | |||
P1 | 1.6Mpa | |||
P2 | 2.5Mpa | |||
P3 | 4.0Mpa | |||
D1 | 內(nèi)部3.6V供電 | |||
D2 | DC24V供電 | |||
B1 | 不銹鋼 | |||
B2 | 鋁合金 |