智能蒸汽流量計(jì)
- 品*:JKM/凱銘儀表
- 型號(hào):JKM-LUGB
- 測(cè)量范圍:5-11000m3/h
- 精度等級(jí):1.5級(jí)、1.0級(jí)
- 公稱通徑:DN20~DN1200
- 適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽
- 工作壓力:1.6MPa~10MPa
- 工作溫度:-80℃~450℃
- 供電方式:24VDC 鋰電池
- 訂貨號(hào):FMR266372LFN
智能蒸汽流量計(jì)產(chǎn)品的種類和適用范圍
1. LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量?jī)x表
2. LUGB 系列插入型壓電式渦街流量?jī)x表
3. LUGE 系列滿管型電容式渦街流量?jī)x表
4. LUGE 系列插入型電容式渦街流量?jī)x表
5. LUGB/E 系列電池供電型渦街流量?jī)x表
6. 潛水型/分體型渦街流量?jī)x表(協(xié)議訂貨)
7. 多功能曲線紀(jì)錄積算儀,帶 P/T 補(bǔ)償功能、中文液晶顯示
8. 智能流量積算儀,數(shù)碼管顯示
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)鈿錃狻⑻烊粴?、煤氣? 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計(jì)量和控制.
智能蒸汽流量計(jì)工作原理
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,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。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,表體通徑為 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)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無(wú)量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見(jiàn),通過(guò)測(cè)量卡門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)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關(guān)系。
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=N/Q(1/m3) 公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
N=脈沖個(gè)數(shù)
Q=體積流量(m3)
智能蒸汽流量計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)
智能蒸汽流量計(jì)儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)
儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運(yùn)行.因此用戶和設(shè)計(jì)單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請(qǐng)仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對(duì)流體的工藝參數(shù)并**可與我公司的銷售或技術(shù)支持部門聯(lián)系,以確保選型正確。
一.適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇,根據(jù)流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量?jī)x表的測(cè)量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表,用于不同介質(zhì)時(shí),它的測(cè)量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測(cè)的流量范圍需要通過(guò)計(jì)算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍,見(jiàn)表(二),參比條件如下:
1.氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ =1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2.液體:常溫水 , t=20℃ , ρ =998.2kg/m3 , υ =1.006×10-6m2/s。
(二)確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟:
1.明確以下工作參數(shù)。
(1)被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份
(2)工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量
(3)介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度
(4)工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2.渦街流量?jī)x表測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下:
(1)已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,可通過(guò)以下公式求出工況體積流量
(2)已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ ,可通過(guò)以下公式求出工況密度
(3)已知質(zhì)量流量 Qm換算為體積流量 Qv
式中:
Qv:介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)(Qv=3600f/K K:儀表系數(shù) )
Qo:介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
Qm:質(zhì)量流量 (t/h)
ρ:介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)
ρ o:介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m3),常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度,見(jiàn)表(三)
P:工況狀態(tài)表壓(MPa)
t:工況狀態(tài)溫度(℃)
3.儀表下限流量的確定。渦街流量?jī)x表的上限適用流量一般可不計(jì)算,渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件:*小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)(Re=2×104);對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值(旋渦強(qiáng)度與升力ρ v2成比例關(guān)系)。這些條件可表示如下:
由密度決定的工況可測(cè)下限流量:
由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量:
式中:
Qρ:滿足旋渦強(qiáng)度要求的*小體積流量(m3/h)
ρ 0:參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ:滿足*小雷諾數(shù)要求的*小線性體積流量(m3/h)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m3)
Q0:參比條件下儀表的*小體積流量(m3/h)
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)
υ o:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s)
通過(guò)公式(6)、(7)計(jì)算出 Qρ 和 Qν。比較 Qρ 和 Qν ,確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量:Qυ ≥Qρ :可測(cè)流量范圍為 Qρ ~Qmax , 線性流量范圍為 Qυ ~Qmax
Qυ <Qρ:可測(cè)流量范圍和線性流量范圍為Qρ ~Qmax
Qmax:渦街流量?jī)x表的上限體積流量(m3/h)
4.儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于 70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于 7m/s
5.當(dāng)用戶測(cè)量的介質(zhì)為蒸汽時(shí),常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量,即:t/h 或 Kg/h。由于蒸汽(過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽)在不同溫度和壓力下的密度是不同的,因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計(jì)算得出
式中:
ρ:蒸汽的密度(kg/m3)
ρ0:1.205kg/m3
Q 蒸汽:蒸汽質(zhì)量流量(t/h)
6.計(jì)算壓力損失,檢測(cè)壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響,公式(單位:Pa):
式中:
△ p:壓力損失(Pa) Cd:壓力損失系數(shù)
ρ :工況介質(zhì)密度(kg/m3)V:平均流速(m/s)
7.被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:
式中:
△ p:壓力損失(Pa)
p0:工作溫度下液體的飽和蒸汽壓(Pa 絕壓)
Po:流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓)
8.渦街流量計(jì)不適合測(cè)量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測(cè)流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí),應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。
9.通過(guò)計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求,為了提高測(cè)量效果、降低造價(jià),應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是,盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2~2/3
(三)選型舉例:
例一:已知?dú)怏w壓力和溫度及標(biāo)況下的流量時(shí)
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):
即,流量計(jì)在該工況條件下的可測(cè)下限流量是37.46m3/h,遠(yuǎn)小于要求的工況下限流量 157m3/h,確定選用 DN100 流量計(jì)。
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) :
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。
智能蒸汽流量計(jì)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*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)。
6.儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護(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)
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.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 為儀表工稱口徑,單位:mm
5.儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
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
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。
(三) 儀表的安裝外形尺寸:見(jiàn)圖(五)、圖(六)
(四)插入式渦街流量?jī)x表安裝步驟:
1.在管道上用氣焊開(kāi)一個(gè)略小于φ100mm 的圓孔,并把圓孔周圍毛刺清除干凈,以保證測(cè)頭旋轉(zhuǎn)流利
2.在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭,要求法蘭軸線與管道軸線垂直。
3.將球閥及傳感器安裝在焊接好的發(fā)蘭上。
4.調(diào)節(jié)絲杠,使插入深度符合要求(保證測(cè)頭中心軸線和管道中心軸線重合),流體流向必須與方向標(biāo)上的指示箭頭保持一致。
5.均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注:壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動(dòng))
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完成好,慢慢打開(kāi)閥門觀察是否有泄漏(需特別注意人身安全)若有泄露請(qǐng)重復(fù)步驟 5、6。
(五)壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖
智能蒸汽流量計(jì)儀表配線設(shè)計(jì)
一. 輸出頻率信號(hào)的三線制渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)
輸出頻率信號(hào)的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電,一般通過(guò)三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連,屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求,另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離,不能平行走線。傳感器端子接線見(jiàn)圖(八)
二.輸出標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流信號(hào)的兩線制渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)
輸出標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流信號(hào)的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電,一般通過(guò)兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連,屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求,另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離,不能平行走線。變送器端子接線見(jiàn)圖(九)
三.帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)
帶 RS-485 通訊功能的渦街流量?jī)x表采用 DC24V 電源供電,與其它設(shè)備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見(jiàn)圖(十)
四.防暴型渦街流量?jī)x表配線設(shè)計(jì)
LUGB/E 三線制脈沖輸出型渦街流量?jī)x表與 LB978 齊納安全柵相連、LUGB/E 兩線制標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流輸出型渦街流量?jī)x表與 LB987S 齊納安全柵相連可構(gòu)成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng),產(chǎn)品防爆標(biāo)志為 Ex ia Ⅱ CT2-T5。
本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)設(shè)備的接線性請(qǐng)參看防爆安全柵廠家提供的接線說(shuō)明和以下所示圖(十一),圖(十二)。
注意事項(xiàng):
(1)防爆型傳感器和變送器安裝于危險(xiǎn)場(chǎng)所,安全柵、顯示儀表、供電電源,計(jì)算機(jī)等關(guān)聯(lián)設(shè)備必須安裝在安全場(chǎng)所。
(2)傳感器和變送器應(yīng)有可靠接地,防爆地線不得與強(qiáng)電系統(tǒng)保護(hù)接地共用。
訂貨須知及選型樣譜
一.尊敬的用戶,當(dāng)您要選用本公司產(chǎn)品時(shí),請(qǐng)仔細(xì)閱讀選型樣本,并做好以下工作:
1.認(rèn)真核對(duì)被測(cè)介質(zhì)的工況條件:溫度、壓力、管徑等工藝參數(shù)。
2.認(rèn)真核對(duì)被測(cè)介質(zhì)的使用流量范圍,特別是*小流量值以*終確定使用儀表的口徑及配管參數(shù)。
3.確定儀表的安裝地點(diǎn),保證直管段,并為儀表的安裝維護(hù)創(chuàng)造好的環(huán)境條件。
4.填好訂貨咨詢單,見(jiàn)附表三
二.渦街流量?jī)x表選型表(符合 JB/T9294-1999 標(biāo)準(zhǔn))
1.傳感器選型表
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