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特种气体流量计的适使用说明书
浏览次数:1765发布日期:2016/9/24
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一、仪表概述:
特种气体流量计是通过差压来测量流量的装置,是在阿牛巴流速测量原理的基础上发展起来的。可测量液体、气体以及蒸汽等流体的流量。由于没有活动部件,几乎无压力损失,安装维修方便,运行成本极低,备受用户青睐。
传感器是由检测杆、取压口和导杆组成,它横穿管道内部与管轴垂直,在测杆的迎流面上设有多个测压孔测量总压平均值,在其背、侧流面有测量静压测压孔,分别由总压导压管和静压导压管引出,根据总压与静压的差压值,计算流经管道的流量。也可以用流量管壁静压代替传感器背流面的静压。
流量计是由传感器、引压附件和差压变送器、压力变送器、流量积算仪等配套组成的流量计。
配上我公司生产的差压变送器、压力变送器、温度变送器以及流量积算仪即可组成各种类型的均速管流量计。也可采用任何厂家生产的差压变送器、压力变送器、温度变送器以及流量积算仪组成各种类型的差压流量计。
二、测量原理:
特种气体流量计是通过管道的平均流速及管道的有效截面积的乘积来确定流量。一般管道中的流速分布是不均匀的。如果是充分发展的流体,其速度分布为指数规律。为了准确计量,将整个圆截面分面多个单元面积相等的多个半圆及多个半环。传感器的检测杆是由一根中空的金属管组成,迎流面钻多对总压孔,它们分别处于各单元面积的中央,分别反应了各单元面积内的流速大小。由于各总压孔是相通的,传至检测杆中的各点总压值平均后,由总压引出管引至高压接头,送到传感器的正压室。
当德尔塔巴正确安装在有足够长的直管段的工艺管道上时,流量截面上应没有旋涡,整个截面的静压可认为是常数,在传感器的背面或侧面设有检测孔,代表了整个截面的静压。经静压引出管由低压接头引至传感器的负压室。正、负压室压差的平方与流量截面的平均流速成正比,丛而获得差压与流量成正比的关系。在此关系的基处上,可由伯努利方程和连续性方程推导得到均速管流量计的流量计算公式
Qv=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P/ρ1)0.5
Qm=α﹒ε﹒(π/4)﹒D2﹒(2?P﹒ρ1)0.5
其中:Qv: 体积流量 Qm: 质量流量
α:传感器结构系数
P:差压值ε:流体膨胀系数
ρ:流体工况下的密度 ε:流体膨胀系数
对于不可压缩性流体ε=1,对于可压缩性体ε﹤1,若式中D、P、ρ1都使用SI单位,则QV的单位为M3∕S,Qm的单位为㎏∕S。传感器的流量系数α和可膨涨性系数ε,由标准装置上标定得知,并在出厂时在合格证书上注明。

三、应用场合:

1、工业生产过程
特种气体流量计是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一,它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
2、能源计量
能源分为一次能源(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次能源(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。能源计量是科学管理能源,实现节能降耗,提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计,它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
3、环境保护工程
烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策,环境保护将是21世纪的zui大课题。空气和水的污染要得到控制,必须加强管理,而管理的基础是污染量的定量控制。
我国是以煤为主要能源的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目,每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计,组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则,气体组分变化不定,流速范围大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。
4、交通运输
有五种方式:铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之,但应用并不普遍。随着环保问题的突出,管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的必备工具。
5、生物技术
21世纪将迎来生命科学的世纪,以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多,如血液,尿液等。仪表开发的难度极大,品种繁多。
6、科学实验
科学实验需要的流量计不但数量多,且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的,它们并不批量生产,在市面出售,许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计。
7、海洋气象,江河湖泊
这些领域为敞开流道,一般需检测流速,然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。

四、性能特点:
1、广泛用于各种干燥或者潮湿气体、液体、蒸汽等介质的测量;
2、探头材料有特殊的1.4528和哈C4合金,专门针对各种强腐蚀介质;
3、低压孔径为8mm,防堵性能良好;
4、探头截面对称,可以双向测量。
五、技术指标:
1、量程比:在差压满足的情况下量程比1:10;
2、通用管径:8mm~15000mm;
3、直管段要求:通常情况下前7D、后3D保证测量精度0.5%~1.0%;
4、测量精度:±0.5%~±1.0%;
5、重复精度:±0.1%;
6、适用压力:0~25Mpa,特殊应用可达40Mpa;
7、适用温度:-100℃~500℃,特殊应用可达800℃;
8、适用介质:空气、煤气、烟气、自来水、锅炉给水、含腐溶液、蒸汽等各种气液介质;
9、参照标准:ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-2006
10、连接方式:插入式法兰连接,插入式螺纹连接、管道式法兰连接、管道式螺纹连接。
六、配套方案选择:
1、 是根据测量介质和用户使用的管道内径、工作温度、工作压力及流量变化设计生产。 
2、ZW-3051/1151DP系列差压变送器或其它型号的差压变送器
3、ZW-308系列压力变送器或其它型号的压力变送器
4、温度变送器或其它型号的温度变送器
5、ZW-XMJA系列流量积算仪或其它型号的流量积算仪
6、以此组成的智能型均速管流量计,可带温压补偿,并能显示瞬时流量、累计流量、管道内介质温度、管道内介质压力及差压等值,备有通讯接口和4~20MA输出。
七、装置成套性:
1、均速管流量传感器 1台;
2、均速管流量传感器使用说明书 1份;
3、合格证 1份;
4、配套的变送器仪表及说明书和合格证(可由用户自行定购)。
八、使用要求:
1、被测流体应充满管道且流动稳定。
2、被测的流体应当是单相的,其相态不变,对于成分复杂的流体须与单一成分的流体类似时方能使用。
3、被测流体在实际工况下的ReD应大于3×104。
4、应保证传感器前后直管段长度的要求。
5、管道内径大于100㎜为好。
6、在传感器前2D的管道内表面上,应清洁光滑。

九、结构形式:
流量传感器是检测杆、取压口组成,它横穿管道内部与管轴垂直,在检测杆迎流面上设有多个总压检测孔,在检测杆背流面上设有多个静压检测孔,分别由总压导压管和静压导压管引出,根据总压与静压的差压值,计算流经管道流量。
理论基础
德尔塔巴是基于皮托管测速原理上发展起来的,它是通过管道的平均流速及管道的有效截面积的乘积来确定流量的。
1、探头截面形状:威力巴为子头形,德尔塔巴为类菱形,类菱形截在能使高、低区的分界更明显。
2、探头杆取压孔的位置:威力巴的全压孔在杆前端,静压孔在杆两侧壁;德尔塔巴流量计的全压孔也在杆前端,但静压孔却在杆的后端,测量背压力(负压)。
因此,在相同管径和流速条件下,德尔塔巴探头产生的差压,较威力巴探头的要大一些,约大20%—40%。这是德尔塔巴流量计的显著优点。

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