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一、儀表概述:
高壓渦街流量計(jì)主要是指渦街流量傳感器能夠承受高壓,為了承受高壓,從渦街流量傳感器的材質(zhì)上、渦街流量傳感器的零部件結(jié)構(gòu)上、渦街流量傳感器的組裝上都采取了非常嚴(yán)格的措施。渦街流量計(jì)分為低壓型、中壓型和高壓型,當(dāng)介質(zhì)壓力為10MPa ≤P≤42Mpa,應(yīng)采用高壓渦街。高壓渦街分為法蘭卡裝式和焊接式,相對(duì)而言,焊接式更為安全可靠。
二、測(cè)量原理:
高壓渦街流量計(jì)的原理是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線(xiàn)路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí),它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。在卡門(mén)渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:f = St × V/d 式中:
f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測(cè)探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào),經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)(或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))。
三、適用場(chǎng)合:
高壓電渦街流量計(jì)可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理,油類(lèi)及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過(guò)熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
四、性能特點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠 。
2、安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。
3、檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。
4、輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)飄移,精度高。
5、測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。
6、壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
7、在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
8、應(yīng)用范圍廣,蒸汽,液體,氣體的流量均可測(cè)量。
五、技術(shù)指標(biāo):
1、測(cè)量介質(zhì):液體、氣體、飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽。
2、精度等級(jí):液體±1.0%,氣體(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。
3、工作壓力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。
4、介質(zhì)溫度:普通型-40~150℃ 中溫型-40~250℃ 高溫型-40~350℃。
5、輸出信號(hào):三線(xiàn)電壓脈沖,低電平0~1V,高電平 > 4V,占空比50%; 二線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)電流4~20mA;三線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)電流0~10mA。
6、工作環(huán)境:-35℃~+60℃,濕度≤95%RH。
7、工作電源:DC12V;DC24V。
8、殼體材料:碳鋼、不銹鋼。
9、防爆類(lèi)型:本安型 ExibIICT6。
六、外形尺寸:
DN | A | B | C | D |
15 | 90 | Φ57 | 383 | 45 |
20 | 100 | Φ57 | 388 | 50 |
25 | 100 | Φ57 | 394 | 50 |
32 | 100 | Φ65 | 396 | 50 |
40 | 100 | Φ75 | 401 | 50 |
50 | 110 | Φ87 | 407 | 55 |
65 | 110 | Φ109 | 418 | 55 |
80 | 110 | Φ120 | 423 | 55 |
100 | 120 | Φ149 | 447 | 60 |
125 | 125 | Φ175 | 474 | 65 |
150 | 145 | Φ203 | 501 | 75 |
200 | 170 | Φ259 | 556 | 100 |
250 | 190 | Φ312 | 608 | 120 |
300 | 210 | Φ363 | 660 | 140 |
350 | 230 | Φ409 | 709 | 160 |
400 | 250 | Φ460 | 756 | 180 |
450 | 275 | Φ520 | 814 | 205 |
500 | 290 | Φ575 | 869 | 225 |
七、對(duì)直管段的要求:
為了確保儀表正常、準(zhǔn)確運(yùn)行,傳感器安裝點(diǎn)的上下游必須有一定的直管道,以調(diào)整流場(chǎng),如圖所示。
圖1:同心縮管;
圖2:同心擴(kuò)管;
圖3:一個(gè)90度彎頭;
圖4:同一平面兩個(gè)90度彎頭;
圖5:不同平面兩個(gè)90度彎頭;
圖6 :調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠(yuǎn)處,若必須安裝在傳感器上游, 則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。
八、對(duì)管道的要求:
1、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿(mǎn)足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。
2、配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05DN。
3、密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
4、如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示。
九、對(duì)管道振動(dòng)的要求:
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
特別注意:在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
十、選型要點(diǎn):
1、流量計(jì)的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值,故流量計(jì)的口徑應(yīng)盡可能小,以獲得更大的流速和流量范圍。
2、流量計(jì)應(yīng)使用在介質(zhì)工作壓力和溫度范圍的技術(shù)參數(shù)內(nèi)。不要刻意選用高壓力等級(jí)和超高溫度的儀表,應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作壓力和溫度選用儀表,后者價(jià)格要高些。
3、在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,應(yīng)選用防爆型流量計(jì)。
4、渦街流量計(jì)的下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運(yùn)動(dòng)粘度,其上限流量一般不受介質(zhì)壓力和溫度的影響,因此確定流量范圍只要確定實(shí)際可用的下限流量即可。計(jì)算出下限流量后,查流量范圍表即可確定相應(yīng)口徑。
十一、安裝條件:
1、傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱(chēng)通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避免時(shí),應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器感應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場(chǎng)所。
5、被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí),應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過(guò)濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長(zhǎng)度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無(wú)明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長(zhǎng)度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿(mǎn)被測(cè)液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過(guò)5mm。
十二、注意事項(xiàng):
1、法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
2、安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。
3、傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測(cè)量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測(cè)溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
4、測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周?chē)饋?lái)。
5、連接傳器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤(pán)卷,以減少分布電感,zui大長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)200米。
6、安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測(cè)量液體的管道必須充滿(mǎn)被測(cè)液體,防止氣泡的干擾。
7、測(cè)量氣體的管道為防止儲(chǔ)積液的干擾。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時(shí),必須安全操作,做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。