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一、儀表概述:
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)原理測(cè)量流體流量的儀表,該儀表采用恒溫差法對(duì)氣體質(zhì)量流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。該產(chǎn)品流量計(jì)是真正的直接式質(zhì)量流量計(jì),用戶不必對(duì)壓力溫度進(jìn)行補(bǔ)償。儀表無可動(dòng)部件,壓力損失小,量程比寬,度高、可靠性高,安裝簡(jiǎn)單,操作方便。
氣體質(zhì)量流量計(jì)有插入式和帶測(cè)量管式兩類,插入式傳感器為直徑1/2",zui長36"(914mm)的探頭(更長傳感器也可制造);帶測(cè)量管式傳感器有1/4到6"(6.25mm到152mm)的測(cè)量管,帶內(nèi)置流量調(diào)節(jié)器從而無須上下游有較長直管段,管道連接可以是法蘭、NPT螺紋或焊接。材質(zhì)為316不銹鋼,哈氏C合金或其它材料。
二、測(cè)量原理:
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量流量的測(cè)量。流量計(jì)的測(cè)量探頭帶有兩個(gè)鉑電阻傳感元件。它們被置于流體中,其中一個(gè)通過加熱功率P,使其溫度升至T 1,另一個(gè)不加熱,用于監(jiān)測(cè)介質(zhì)溫度,設(shè)為T2 。于是兩個(gè)傳感元件之間產(chǎn)生了溫差△T=T1-T 2。在流量為零時(shí),△Tzui大,隨著質(zhì)量流量Q的增大,傳感元件T1的熱量被帶走,T1下降,△T減小。故上述加熱功率P、溫差△T與質(zhì)量流量Q之間將會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)系。
可用下式表示:P/ΔT=K1+K2F(Q)K3(1)上式中K1、K2 、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。
從上式可看出通過測(cè)量加熱功率P,溫差△T的變化即可求得質(zhì)量流量Q。為使問題簡(jiǎn)化,實(shí)際工作中是將加熱功率P或溫差△T中一個(gè)保持不變。前者稱為恒功率式,后者稱為恒溫差式。根據(jù)不同的要求而選其中的一種方式工作。
三、技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1、專有流量數(shù)據(jù)模型算法;模糊理論控制溫度、濕度算法;
2、高性能智能微處理器及模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片;
3、寬量程比1000:1;大口徑,低流速,壓損可忽略;
4、直接測(cè)量質(zhì)量流量,無須溫壓補(bǔ)償;
5、低流速測(cè)量非常靈敏;
6、設(shè)計(jì)、選型方便,安裝、使用簡(jiǎn)便;
7、適合各類單一或混合氣體流量測(cè)量。
四、性能特點(diǎn):
1、采用穩(wěn)定性*的技術(shù)鉑RTD傳感器;
2、采用享有專有技術(shù)"平衡結(jié)構(gòu)封裝",介質(zhì)溫度自補(bǔ)償;
3、專有算法,可實(shí)現(xiàn)高線性、高重復(fù)性、高精度;
4、量程比寬1000:1,可據(jù)用戶要求可拓展;
5、可實(shí)現(xiàn)大管徑小流量測(cè)量,zui小流量可測(cè)低至零,分辨率0.001m/s;
6、無可動(dòng)部件、振動(dòng)影響可忽略;
7、直管段要求不高1-2D;
8、與介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān);
9、專有高溫算法,介質(zhì)溫度可達(dá)+510℃;
10、采用高濕算法,實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量;
11、對(duì)流量信號(hào)鍵入12點(diǎn)動(dòng)態(tài)修正,內(nèi)置10點(diǎn)修正;
12、在線動(dòng)態(tài)校正電流/電壓輸出;
13、對(duì)粉塵等小顆粒不敏感;
14、在線不斷流裝卸,維護(hù)方便。
五、應(yīng)用場(chǎng)合:
1、公用工程---電﹑氣﹑ 水處理的監(jiān)控;
管道的氣體;通用系統(tǒng);沼氣;煤氣;天然氣;液化氣;鍋爐預(yù)熱空氣。
2、石油與天然氣工業(yè);
能量交換;填井氣回收; 燃?xì)庥?jì)量;氣體質(zhì)量分析;泄漏氣測(cè)試;天然氣測(cè)量;火炬氣的監(jiān)控。
3、電力行業(yè);
燃料系統(tǒng)中氣體分配過程中的氣體測(cè)量;鍋爐及輔助系統(tǒng)中各種氣體的測(cè)量;燃?xì)鉅t中氣體測(cè)量;氫氣測(cè)量;電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)的測(cè)量。
4、化學(xué)行業(yè);
煙氣循環(huán)監(jiān)測(cè);采樣系統(tǒng)中氣體流量計(jì)量;引風(fēng)機(jī)的氣體流量計(jì)量;化肥廠氨氣測(cè)量 ;電池工廠各種氣體流量測(cè)量。
5、冶金行業(yè);
鋼鐵廠加氣測(cè)量;煉鐵廠高爐煤氣的測(cè)量;焦化廠焦?fàn)t煤氣的測(cè)量;軋鋼廠加熱爐燃?xì)猓ǜ郀t煤氣、焦化煤氣、天然氣等)的測(cè)量控制;熱處理淬火爐等的氫、氧、氮等氣體的控制。
6、紙漿與造紙行業(yè);
廢水處理系統(tǒng)中氣體的測(cè)量;煙道流量監(jiān)控;鍋爐回收二次/三次空氣;鍋爐的燃?xì)夂涂諝馑惋L(fēng)測(cè)量。
7、食品及醫(yī)藥行業(yè);
加工操作中新鮮空氣的加入;啤酒廠中的二氧化碳處理;瓶子消毒器中的熱空氣的流量;熱氧化過程中氣體流量測(cè)量;通風(fēng)系統(tǒng);鍋爐進(jìn)氣﹑廢氣﹑過程控制。
8、環(huán)保;
沼氣利用過程中的氣體測(cè)量;污水處理過程中曝氣池的氣體測(cè)量;煙筒煙道排氣監(jiān)測(cè)SO2和NOX的排量。
9、其他行業(yè);
工廠壓縮空氣測(cè)量;煤粉燃燒過程粉/氣配比控制燃料;水泥工業(yè)豎式磨粉機(jī)排放熱氣流量控制。
六、分類說明:
儀表分插入式與管道式,按連接方式和口徑大小還可細(xì)分,具體如下:
1、ZW-LRSC-1插入式基型;
2、ZW-LRSC-2插入式法蘭連接型【煙道氣流量(速)計(jì)】;
3、ZW-LRSC-3插入式卡套(3/4″NPT)連接型;
4、ZW-LRSC-4插入式卡套+球閥連接型;
5、ZW-LRSC-5插入式密封體+球閥連接型;
6、ZW-LRSG-1管道式(DN40、DN50、DN80、DN100);
7、ZW-LRSG-2管道式(DN20、DN25);
8、ZW-LRSG-3管道式(DN10、DN15、DN20A、DN2);
七、量程上下限的確定:
1、下限的確定:因?yàn)榱髁坑?jì)對(duì)低流速敏感,zui低可測(cè)量0.05m/s流速,所以在選型中不需考慮下限;
2、上限的確定:主要由工藝流程設(shè)計(jì)值確定,一般儀表上限高于設(shè)計(jì)上限20%左右,以提高容錯(cuò)率;
3、混合氣體量程:對(duì)于混合氣體,用戶應(yīng)給出標(biāo)方密度和摩爾比值(各種成分占總量的百分比),然后由廠家確定量程。一般采用空氣或氮?dú)鈽?biāo)定,然后通過儀表轉(zhuǎn)換系數(shù)修正;
聲明:
量程選擇上限受到設(shè)備條件限制,高上限采購前請(qǐng)與廠家確定技術(shù)明細(xì)。
安裝方式選擇:
1、建議:管徑≤100時(shí),選擇管道式安裝;
管徑>100時(shí),選擇插入式安裝。
2、如果現(xiàn)場(chǎng)管道已安裝好,有沒有安裝法蘭,只能選擇插入安裝方式時(shí),可在訂購時(shí)與廠家說明。
八、結(jié)構(gòu)類型選擇:
1、一體型結(jié)構(gòu),即傳感器、變送器、顯示部分為一體,供電為220VAC或24VDC。顯示部分相當(dāng)于*量積算儀,顯示瞬時(shí)流量和累積流量,設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出4~20mA線性信號(hào)。
2、分體型結(jié)構(gòu),即傳感器、變送器和顯示部分分離,顯示部分為一個(gè)獨(dú)立的只能流量積算儀,顯示瞬時(shí)和累計(jì)流量,設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出4~20mA線性信號(hào)。兩部分通過三根線連接,故變送器為三線制。
九、儀表輸出類型選擇:
1、線性輸出
一體型結(jié)構(gòu)輸出的模擬信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)4~20mA線性信號(hào),在分體型結(jié)構(gòu)中從變送器單元輸出的4~20mA信號(hào),線性較差,只有再從流量積算儀輸出的信號(hào)才是準(zhǔn)線性4~20mA信號(hào)。
2、從流量積算儀再輸出的4~20mA,可以人為設(shè)定整個(gè)流量范圍的一段。例如:某流量計(jì)量程為0~5000Nm3/h,輸出4~20mA線性信號(hào),可以設(shè)定0~3000Nm3/h,100~1500Nm3/h…輸出4~20mA。
3、小信號(hào)切除:對(duì)某些用戶來講,需要小信號(hào)切除,以保證沒有流量時(shí)顯示為0或不計(jì)量。
4、輸出濾波:氣體在管道中流動(dòng),由于各種原因總是有些擾動(dòng),表現(xiàn)為輸出數(shù)字顯示跳動(dòng),增大積算儀中濾波系數(shù),可以使跳動(dòng)減小,有利觀察。
5、通訊接口:用戶需要通訊接口時(shí),請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。
注:上述所有項(xiàng)目都是產(chǎn)品必須具備的性能,只有流量積算儀輸出4~20mA信號(hào),通訊接口和報(bào)警點(diǎn)數(shù)量為選項(xiàng)。
十、安裝位置及對(duì)管道的要求:
1、選取合理的安裝位置,避免彎頭、閥門、變徑等產(chǎn)生流體流型剖面發(fā)生變化的組件。一般要求有一個(gè)較長的上下直管道,前直管段長大于10D,后直管段長大于5D。遇到特殊情況,保證傳感器的前后直管段距離,獲得的測(cè)量效果。
2、現(xiàn)場(chǎng)滿足不了直管段要求時(shí),可以串接氣體整流器,以便大幅度降低對(duì)直管段要求。
3、在直管段很短,有彎頭及閥組等工況,采用質(zhì)量流量計(jì),需要一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)具體問題具體解決,請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)共同探討。
十一、插入式安裝:
1、插入深度
氣體在管道中流動(dòng),管道中個(gè)點(diǎn)的流速是不同的,而且差別很大,一般在管道壁附近流速慢,管道中心流速zui快。實(shí)際上是氣體流動(dòng)速度傳感器,流量等于管道截面積和流速的乘積,即
其中,S——管道截面積
R——圓形管道半徑
a、b——方形管道截面邊長
V——氣體流速
Q——質(zhì)量流量
測(cè)量的是管道中一點(diǎn)的氣體流速,測(cè)量流量時(shí)這一點(diǎn)流速應(yīng)取整個(gè)管道的平均流速點(diǎn),這樣才能使用以上公式計(jì)算流量,所以現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),一定要把傳感器查到平均流速點(diǎn)處。
2、根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定:
在直管段較長或管徑>250時(shí),傳感器插入管道內(nèi)徑的?處
在直管段較短或管徑≤250時(shí),傳感器插入管道內(nèi)徑的?處
3、插入拔出方法:
a、在官道上開20孔,然后焊接"對(duì)絲底座在該孔上,底座由廠家提供。
b、在管道中如有流動(dòng)氣體,總是希望不因?yàn)閭鞲衅鞯牟迦牒桶纬鰧怏w引出,為此廠家提供球閥密封裝置,方便檢修維護(hù)。
管道式安裝:
管道式安裝條件痛插入式安裝條件。
電纜的安裝:
1、大多數(shù)場(chǎng)所,可以采用雙絞線供電。
2、如果采用屏蔽電纜引線,可以采用3×33/0.2的RVVP屏蔽電纜,也可以采用其它屏蔽電纜,只要芯線不要過細(xì)皆能使用,芯線直徑一般為?0.5。
3、電纜從儀表引出孔引出時(shí),一定要往下彎曲,防止水順著電纜進(jìn)入儀表內(nèi)。
4、使用防爆儀表,應(yīng)采用防爆軟管連接,電纜外徑和電纜的引出口密封套內(nèi)徑配套,為此廠家提供一套密封墊。