某壓縮空氣,標(biāo)況流量范圍為QN=1200-12000Nm3/h,壓力P=0.7Mpa(表壓),溫度t=30℃。試確定流量計(jì)口徑。
步驟一:計(jì)算壓縮空氣的工況體積流量
由公式(3):
工況使用下限體積流量為:
Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/(P +0.1)
=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/(0.7 +0.1)
=157(m3/h)
工況使用流量上限為: Qvmax=1570(m3/h)
步驟二:根據(jù)使用工況流量范圍157-1570m3/h,查表(二),滿(mǎn)足下限流量條件的流量計(jì)為DN80、DN100和DN125,考慮到上限流量1270m3/h及使用效果和經(jīng)濟(jì)成本,初選DN100, DN100流量計(jì)的工況流量范圍是100-1700m3/h,接近使用流量范圍,初選DN100流量計(jì),但應(yīng)具體核算DN100流量計(jì)在該工況條件下的可測(cè)下限流量。核算DN100流量計(jì)在該工況條件下的可測(cè)下限流量:
由公式(4)及公式(6):
例二:已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時(shí)
測(cè)量介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽,蒸汽溫度為320℃,壓力為1.5MPa(絕壓),流量范圍為3t/h~25t/h,試 確定流量計(jì)口徑。
步驟一:計(jì)算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍,經(jīng)查附表(二),該狀態(tài)下蒸汽的密度為:5.665Kg/m3,由公式(8) :
765(m3/h)
6379(m3/h)
步驟二:根據(jù)等效參比流量范圍765-6379m3/h,查表(二),比較適合該流量范圍為DN200口徑。
儀表的安裝設(shè)計(jì)
儀表的正確安裝是保障儀表正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),若安裝不當(dāng),輕則影響儀表的使用精度,重則會(huì)影響儀表的使用壽命,甚至?xí)p壞儀表。
(一) 安裝環(huán)境要求:
1. 盡可能避開(kāi)強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
2. 避開(kāi)高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝,須有隔熱通風(fēng)措施。
3. 避開(kāi)高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風(fēng)措施。
4. 渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置,并加防振墊,加強(qiáng)抗振效果。
5. 儀表安裝在室內(nèi),安裝在室外應(yīng)注意防水,特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線(xiàn)彎成U形,避免水順著電纜線(xiàn)進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
6. 儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)該留有較充裕的空間,以便安裝接線(xiàn)和定期維護(hù)。
(二) 儀表管道安裝要求:
1. 渦街流量?jī)x表對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,否則會(huì)影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),影響儀表的測(cè)量精度。儀表的上下游直管段長(zhǎng)度要求見(jiàn)圖(三)
DN為儀表工稱(chēng)口徑 單位:mm
傳感器上游 管道型式 | 前后直管段長(zhǎng)度 | 傳感器上游 管道型式 | 前后直管段長(zhǎng)度 |
同心收縮 全開(kāi)閥門(mén) | 一個(gè)90度 彎頭 | ||
同一平面兩 個(gè)90度彎頭 | 不同平面兩 個(gè)90度彎頭 | ||
同心擴(kuò)管 | 調(diào)節(jié)閥半開(kāi) 閥門(mén)(不推薦) |
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量?jī)x表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量?jī)x表的下游10D處。
2. 上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同。如有差異,則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應(yīng)滿(mǎn)足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應(yīng)與流量?jī)x表表體內(nèi)徑同心,它們之間的不同軸度應(yīng)小于0.05Db
3. 儀表與法蘭之間的密封墊,在安裝時(shí)不能凸入管內(nèi),其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm
4.
|
儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì) |
6. 測(cè)量氣體時(shí),在垂直管道安裝儀表,氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體,為了防止液體進(jìn)入儀表測(cè)量管,氣流應(yīng)自下而上流動(dòng),如圖(四)a所示
7. 測(cè)量液體時(shí),為了保證管內(nèi)充滿(mǎn)液體,所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí),應(yīng)該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體,為了防止氣體進(jìn)入儀表測(cè)量管,儀表應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較低處
如圖(四)b所示
圖(四)
8. 測(cè)量高溫、低溫介質(zhì)時(shí),應(yīng)注意保溫措施。轉(zhuǎn)換器內(nèi)部(表頭殼體內(nèi))高溫一般不應(yīng)超過(guò)70℃;低溫易使轉(zhuǎn)換器內(nèi)部出現(xiàn)凝露,降低印制電路板的絕緣阻抗,影響儀表正常工作。
渦街流量計(jì)是根據(jù)外貿(mào)公司要求定做的專(zhuān)門(mén)以出口為主的新型流體震蕩式感應(yīng)流量?jī)x表,本公司研發(fā)的LUGB蒸汽渦街流量計(jì)是按日本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JIS Z8766:2002《新型流量計(jì)量測(cè)定方法》,并借鑒日本OVAL公司的產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)的。產(chǎn)品的可靠性、精確性、穩(wěn)定性和測(cè)量范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品,可滿(mǎn)足各種工況的需要,其產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或接近水平.可廣泛的適用于各種行業(yè)大口徑氣體、液體、蒸汽流量計(jì)量,也可測(cè)量含有微小顆粒、雜質(zhì)的混濁液體,并可作為流量變送器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中。。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于石化、鋼鐵、電力、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)。選型:
1、選型之前,應(yīng)先確定被測(cè)介質(zhì)的類(lèi)型和流量值(可以是估算值),再按表中渦街流量計(jì)在測(cè)量不同介質(zhì)時(shí)所對(duì)應(yīng)的流量范圍,選定渦街流量計(jì)的規(guī)格。
2、管道內(nèi)的被測(cè)介質(zhì)流量必須在流量計(jì)的流量范圍之內(nèi),否則不能使用,是處于流量計(jì)流量范圍的1/2~2/3處。
3、如果實(shí)際管道口徑大于或小于選定的流量計(jì)口徑,則應(yīng)采用收縮管或擴(kuò)張管變徑,以保證流量計(jì)的正確使用。
4、依據(jù)渦街流量計(jì)的用途選取渦街信號(hào)輸出方式:
① 當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為可壓縮性流體,且現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)溫度、壓力變化較大時(shí),建議采用帶脈沖信號(hào)遠(yuǎn)傳的渦街傳感器并配帶溫壓補(bǔ)償?shù)牧髁糠e算儀。壓力變送器、溫度變送器或Pt100,需要用戶(hù)另購(gòu)。
② 流量計(jì)安裝在環(huán)境較好的室內(nèi)又無(wú)需信號(hào)遠(yuǎn)傳,只需在現(xiàn)場(chǎng)讀取流量值,且流量計(jì)安裝位置便于操作及數(shù)據(jù)的讀取,建議用戶(hù)選用電池供電的現(xiàn)場(chǎng)直讀式渦街流量計(jì)。但流量計(jì)若安裝在室外且暴露在大氣中時(shí),一般不選擇電池供電的現(xiàn)場(chǎng)直讀式渦街流量計(jì)。
③ 當(dāng)流量計(jì)的安裝環(huán)境較差或安裝位置不便于現(xiàn)場(chǎng)讀取流量值或集中管理的情況下,建議采用輸出脈沖信號(hào)的傳感器并配流量積算儀,或帶4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出的渦街變送器。
④ 當(dāng)需現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)流量同時(shí)又要遠(yuǎn)傳信號(hào)的情況下,建議選用現(xiàn)場(chǎng)直讀同時(shí)帶4~20mA輸出的渦街變送器。
⑤ 當(dāng)無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)讀取,只遠(yuǎn)傳輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的情況下,建議選用帶4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出的渦街變送器。
5、依據(jù)被測(cè)介質(zhì)的溫度,選用高溫或低溫的渦街流量計(jì)。250℃—350℃的高溫型一般情況下配帶散熱器。
6、防爆場(chǎng)所選用防爆型渦街流量計(jì)。
作用范圍
渦街流量計(jì)流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程
流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類(lèi)儀表之一,它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中,流量?jī)x表有兩大功用:作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量表。
能源計(jì)量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)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?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分,水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品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。
環(huán)境保護(hù)工程
煙氣,廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源,嚴(yán)重威脅人類(lèi)生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的課題。空氣和水的污染要得到控制,必須加強(qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家,全國(guó)有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是污染的重要項(xiàng)目,每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì),組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則,氣體組分變化不定,流速范圍大,臟污,灰塵,腐蝕,高溫,無(wú)直管段等。
交通運(yùn)輸
有五種方式:鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之,但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問(wèn)題的突出,管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì),它是控制、分配和調(diào)度的眼睛,亦是安全監(jiān)沒(méi)和經(jīng)濟(jì)核算的工具。
流量計(jì)對(duì)安裝點(diǎn)上的上下游直管段一定的要求,否則會(huì)影響測(cè)量精度。
六、安裝
1、安裝要求:
(1)、安裝場(chǎng)所的環(huán)境溫度應(yīng)符合技術(shù)要求。
(2)、安裝場(chǎng)所不能有強(qiáng)烈的振動(dòng)和強(qiáng)磁干擾。當(dāng)有強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)應(yīng)采取減振措施。如用減振支撐或吸振軟橡膠墊等。
(3)、安裝場(chǎng)所應(yīng)保證安裝和維修操作方便。
(4)、安裝現(xiàn)場(chǎng)的周?chē)荒艹錆M(mǎn)腐蝕性氣體、不能有被水淹沒(méi)的可能。
(5)、對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)顯示的渦街流量計(jì)不能陽(yáng)光直接照射和暴曬,遇此情況應(yīng)采取必要的遮光措施。
(6)、渦街流量計(jì)上的流向箭頭的方向應(yīng)與管道內(nèi)流體流動(dòng)的方向一致。
(7)、測(cè)量液體時(shí)一定要保證管道處于滿(mǎn)管狀態(tài)。需要垂直安裝時(shí),流體應(yīng)自下向上流動(dòng)。
(8)、流量計(jì)的上游不應(yīng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥,而是把流量調(diào)節(jié)閥放在流量計(jì)的下游。
(9)、渦街流量計(jì)的上、下游應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的狀況配置足夠長(zhǎng)度的直管段。
(10)、安裝渦街流量計(jì)的管道內(nèi)徑應(yīng)與渦街流量計(jì)的內(nèi)徑相同,如不同,應(yīng)在渦街流量計(jì)的上、下游各加一段過(guò)渡管,過(guò)渡管的長(zhǎng)度應(yīng)符合上述表格中直管段長(zhǎng)度的要求。
(11)、在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),渦街流量計(jì)的上、下游直管段長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足上表的要求,即使這樣按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 8766:2002的規(guī)定,渦街流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)使用的誤差比在實(shí)驗(yàn)室最少增大0.125%,如果上、下游直管段不能滿(mǎn)足要求,則至少增大0.25%或更多,若是直管段與要求相差太多,則有可能無(wú)法進(jìn)行正常測(cè)量。
(12)、如果現(xiàn)場(chǎng)的條件不能提供表中所規(guī)定的上游直管段長(zhǎng)度時(shí),可采取下述措施:
①、對(duì)實(shí)驗(yàn)室做出的儀表系數(shù)進(jìn)行修正,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 8766:2002對(duì)直管段不足時(shí)的附加不確定度做了具體規(guī)定,生產(chǎn)廠(chǎng)家可以按此規(guī)定并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,對(duì)儀表中原有的儀表系數(shù)進(jìn)行修正。注意:此修正只能由渦街流量計(jì)的生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行。
②、在渦街流量計(jì)上游直管段長(zhǎng)度不足,又沒(méi)有因直管段長(zhǎng)度不足而對(duì)儀表系數(shù)偏移和精度進(jìn)行修正的有效數(shù)據(jù)時(shí),可采用在渦街流量計(jì)上游加裝流動(dòng)調(diào)整器的方法,來(lái)消除上游阻流件的影響。流動(dòng)調(diào)整器一般采用單板式流動(dòng)調(diào)整器,此流動(dòng)調(diào)整器需由儀表用戶(hù)在采購(gòu)時(shí)向生產(chǎn)廠(chǎng)家訂購(gòu)。
外部環(huán)境編輯
優(yōu)勢(shì)
渦街流量計(jì)采用微功耗*,采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
渦街流量計(jì)流通管道條件
安裝
流體條件:?jiǎn)蜗蛄鞒錆M(mǎn)整個(gè)管道,液體中允許有少量氣泡和固定微粒,氣體中允許有少量固體、塵粒和夜霧。飽和蒸汽的干度不小于85%。不得有旋轉(zhuǎn)流和脈動(dòng)流。雷諾數(shù)Re>4000。溫度,壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。
管道條件:
渦街流量計(jì)傳感器的前后應(yīng)有足夠長(zhǎng)的圓形直管段,其內(nèi)徑光滑并與通徑DN一致。前后直管段視前面狀態(tài)而變,確保流體為充分發(fā)展的流態(tài)。
整流器的安裝:場(chǎng)地限制,直管段無(wú)法滿(mǎn)足,應(yīng)安裝整流器,是一種非均勻分布多孔整流器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,安裝方便,阻力損失小。
安裝條件:遠(yuǎn)離震動(dòng)源,有振動(dòng)時(shí)在前后直管段2D處加支架用橡皮減振。傳感器通徑圓應(yīng)與前后直管段內(nèi)徑圓保持同心。法蘭焊接時(shí),密封夾緊時(shí),管內(nèi)不得有突出部分。流向應(yīng)與箭頭方向一致。(高溫時(shí)推薦2、3、4位置,常溫和低溫時(shí)推薦1位置,垂直管道時(shí)選3位置。
溫度壓力補(bǔ)償安裝:P------壓力變送器,T---------溫度傳感器,安裝在直管段上。
爆炸性場(chǎng)所安裝:在搬運(yùn)或安裝時(shí)候承受的加速?zèng)_擊不允許超過(guò)2g。安裝要求應(yīng)符合《中華人民共和國(guó)爆炸危險(xiǎn)使用場(chǎng)所電氣安全使用規(guī)程》規(guī)定,渦街流量計(jì)必須與電源,信號(hào)安全柵配套使用,或者選用隔爆型傳感器(變送器),不得直接與其他供電系統(tǒng)連接。
測(cè)量蒸汽編輯
渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì),是一種比較*、理想的流量?jī)x表。
渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽三種方式有:
、也是使用廣泛的,帶溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)。這是一種間接式渦街質(zhì)量流量計(jì) ,實(shí)際使用過(guò)程中通過(guò)溫度和壓力的測(cè)量間接測(cè)算出密度,再與渦街流量計(jì)計(jì)量出的體積數(shù)相乘,可以算出質(zhì)量。這是蘇科儀表渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽的的一種形式。
第二、升力式渦街流量計(jì),直接測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量。理論依據(jù)是:介質(zhì)的質(zhì)量流量大小與漩渦的強(qiáng)度有一定的比例關(guān)系,計(jì)算出漩渦強(qiáng)度大小,就可以直接算出介質(zhì)的質(zhì)量。日本橫河生產(chǎn)過(guò)這種流量計(jì),但精度不太理想,市場(chǎng)使用率不高。 ·
種就是差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì),差壓信號(hào)+渦街流量計(jì)=差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)。差壓信號(hào)是發(fā)生體上、下游特定位置的兩個(gè)取壓孔間的壓力差。兩取壓孔的軸線(xiàn)應(yīng)與發(fā)生體的軸線(xiàn)處在同一平面內(nèi)。取壓孔的距離對(duì)差壓值的大小和穩(wěn)定性有明顯影響。距離近,差壓信號(hào)大,但穩(wěn)定性差;距離遠(yuǎn),則反之。通過(guò)試驗(yàn),選擇合適的取壓孔位置是很重要的。和升力式渦街質(zhì)量流量計(jì)相比,這種儀表更簡(jiǎn)單,更容易實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)廠(chǎng)家投人開(kāi)發(fā),并取得發(fā)明,產(chǎn)品已在部分企業(yè)應(yīng)用。