金湖奧科儀表有限公司-廠家直銷(xiāo)-卡裝式渦街流量計(jì)
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AK-LUGB卡裝式渦街流量計(jì)系列渦街卡裝式渦街流量計(jì)是利用液體振動(dòng)原理而開(kāi)發(fā)的一種新型流量計(jì),廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計(jì)量,該壓卡裝式渦街流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件,可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長(zhǎng),可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測(cè)量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響,同時(shí)不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓,安全防爆,適用于惡劣環(huán)境。卡裝式渦街流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示,并可輸出脈沖信號(hào)或電流信號(hào)與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
第一部分:概述
產(chǎn)品的種類(lèi)和適用范圍
LUGB/E系列滿管型渦街流量?jī)x表
LUGB/E系列插入型渦街流量?jī)x表
LUGB/E型渦街流量?jī)x表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣? 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類(lèi)等)的計(jì)量和控制.
工作原理
卡裝式渦街流量計(jì)是以卡門(mén)(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來(lái)測(cè)量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過(guò)三角柱體時(shí),在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶,稱之為“卡門(mén)渦街”(見(jiàn)下圖)。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng),從而使檢測(cè)體產(chǎn)生交變壓力,封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號(hào),放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、最后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(hào)(或轉(zhuǎn)換成4 ~20mA信號(hào)),送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。
一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2×104~7×106 ),旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St?v/d,式中St 為斯特勞哈數(shù),它是一個(gè)無(wú)量綱的系數(shù),只要準(zhǔn)確測(cè)出頻率f,就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼旋渦,如圖(一)所示。
圖(一)
在旋渦發(fā)生體下游形成交替有規(guī)律的旋渦列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門(mén)旋渦頻率HZ
St-斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱數(shù))
V-流體的平均流速 (m/s)
d-旋渦發(fā)生體的寬度 (m)
由此可見(jiàn),通過(guò)測(cè)量卡曼渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無(wú)因次未知數(shù),
圖(二)表示斯特勞哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關(guān)系。
圖(二)
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見(jiàn)式(2)
K=3600f/Q(1/m3) 公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(m-3)。
f=脈沖個(gè)數(shù)
Q=體積流量(m3)
公稱通徑(mm) | 15、20、25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) |
介質(zhì)溫度(℃) | 壓電式:-40~150,-40~260,-40~330;電容式: -40~400,-40~500(協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
精確度 | ±1%R,±1.5%R;插入式:±2.5%R, |
范圍度 | 1:6~1:30 |
供電電壓 | 傳感器:DC +12V,DC +24V;變送器:DC +12V ,DC +24V;電池供電型:3.6V電池 |
輸出信號(hào) | 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA) ≤1500m;負(fù)載電阻≤750Ω; RS485/HART≤1200m. |
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體 |
| 測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) |
15 | 0.3~5 | 35~600 | 2.2~20 | 260~2000 |
20 | 0.6~10 | 29~420 | 4~36 | 210~1900 |
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
32 | 1.8~20 | 18~264 | 10~150 | 156~1080 |
40 | 2~40 | 10~200 | 27~205 | 140~1040 |
50 | 3~60 | 8~160 | 35~380 | 94~1020 |
65 | 4~85 | 6~120 | 35~800 | 94~940 |
80 | 6.5~130 | 4.1~82 | 86~1100 | 55~690 |
100 | 15~220 | 4.7~69 | 133~1700 | 42~536 |
125 | 20~350 | 3.2~57 | 150~2000 | 38~475 |
150 | 30~450 | 2.8~43 | 347~4000 | 33~380 |
200 | 45~800 | 2~31 | 560~8000 | 22~315 |
250 | 65~1250 | 1.5~25 | 890~11000 | 18~221 |
300 | 95~2000 | 1.2~24 | 1360~18000 | 16~213 |
(300) | 100~1500 | 5.5~87 | 1560~15600 | 85~880 |
(400) | 180~3000 | 5.6~87 | 2750~27000 | 85~880 |
(500) | 300~4500 | 5.6~88 | 4300~43000 | 85~880 |
(600) | 450~6500 | 5.7~89 | 6100~61000 | 85~880 |
(800) | 750~10000 | 5.7~88 | 11000~110000 | 85~880 |
(1000) | 1200~1700 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 |
|
表(三) 常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度(0℃,絕壓P=0.1MPa)
氣體名稱 | 密度(kg/m3) | 氣體名稱 | 密度(kg/m3) |
空氣(干) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮?dú)?/span> | 1.2506 | 乙烯 | 1.2604 |
氧氣 | 1.4289 | 丙烯 | 1.9140 |
氬氣 | 1.7840 | 甲烷 | 0.7167 |
氖氣 | 0.9000 | 乙烷 | 1.3567 |
氨氣 | 0.7710 | 丙烷 | 2.0050 |
氫氣 | 0.08988 | 丁烷 | 2.7030 |
一氧化碳 | 1.97704 | 天然氣 | 0.8280 |
二氧化碳 | 1.3401 | 煤制氣 | 0.8020 |
二.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。
安裝環(huán)境要求:
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。
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。
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。
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。
儀表最好安裝在室內(nèi),安裝在室外應(yīng)注意防水,特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護(hù)。
儀表管道安裝要求:
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) |
|
圖(三)
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。
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
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
測(cè)壓孔和測(cè)溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測(cè)管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí),測(cè)壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處,測(cè)溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處,見(jiàn)圖(七)。D為儀表公稱口徑,單位:mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
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
測(cè)量液體時(shí),為了保證管內(nèi)充滿液體,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)安裝在管線的較低處
如圖(四)b所示
圖(四)
口徑(mm) (mm) | A | B | C | CH |
15、20、25、32 | 70 | 55 | 365 | 425 |
40 | 85 | 80 | 390 | 450 |
50 | 85 | 90 | 400 | 460 |
65 | 85 | 105 | 415 | 475 |
80 | 85 | 120 | 430 | 490 |
100 | 85 | 140 | 450 | 510 |
125 | 85 | 168 | 478 | 538 |
150 | 100 | 194 | 504 | 564 |
200 | 100 | 248 | 558 | 618 |
250 | 115 | 300 | 610 | 670 |
300 | 130 | 350 | 660 | 720 |
卡裝式渦街流量計(jì)外形尺寸
插入式卡裝式渦街流量計(jì)
將壓縮空氣流量計(jì)測(cè)量頭插入管道特定位置,通過(guò)測(cè)量該位置的局部流量,根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系,計(jì)算出管道內(nèi)平均流速值。它由轉(zhuǎn)換器、插入桿組件、球閥( 根據(jù)需求配 )、安裝短管(ф100)、渦街測(cè)量頭等組成。
安裝步驟:
1.在需要安裝卡裝式渦街流量計(jì)的管道正上方(水平管道有此要求),割開(kāi) 一個(gè)略小于ф100的孔,去掉毛刺;
2.將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面,保持短管與管 道垂直,焊接牢固;
3.放上墊片,插入卡裝式渦街流量計(jì),法蘭連接,若此時(shí)有球閥,應(yīng)先將球閥放在短管上連接好,再打開(kāi)球閥,插卡裝式渦街流量計(jì)4.保證燃?xì)饬髁勘?/strong>前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內(nèi)徑)。
卡裝式渦街流量計(jì)型號(hào)選擇
卡裝式渦街流量計(jì)的選型是儀表應(yīng)用中的非常重要的工作,據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),流量?jī)x表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤安裝造成的,請(qǐng)?zhí)貏e注意。
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