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弯管流量计的使用说明书/中伟测控
浏览次数:344发布日期:2016/12/6
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一、仪表概述:
弯管流量计与传统的孔板流量计一样同属于差压式流量计的范畴,只是弯管流量计产生差压的方式与孔板流量计不同,孔板是利用流体的缩放原理产生差压的,而弯管传感器是利用流体的惯性原理产生差压的。
既继承了差压式流量计结构简单、性能稳定、测量的优点,又克服了差压式流量计压力损失大、容易堵塞、维护困难等缺点。弯管流量计以其突出的节能效果、高稳定性、高准确性、高适应性,在热力、热电、冶金、石化行业的蒸汽、煤气、天然气、冷热水、油、空气、乙炔、硫化氢、二氧化碳两相流等介质测量中迅速推广。

二、测量原理:
弯管流量计的测量原理是当流体在某一温度某一压力的条件下流过一个管道,当其流经转弯时,该流体将做相应的圆周旋转运动。根据流体强制旋流理论,流体在管道内作圆周运动与固体在空间状态下作圆周运动类似,因此流体必然会产生惯性离心力,该离心力的大小与流体的流速、流体的密度以及作圆周运动的曲率半径(也就是弯管传感器的曲率半径)等因素有关。
由于弯管传感器曲率半径是已知的,流过弯管传感器的流体密度又可通过对流体的温度、压力等参数的测定利用主机的计算机准确地求得,因此在弯管传感器上产生的离心力的大小就只是流体流速的函数。只要测出离心力的大小,就可测出流体在管道内的流速,将流速乘以管道的截面积和流体的密度,流体的流量即可计算确定。其计算关系如下:
式①给出了流过弯管流体的平均流速和差压值的函数表达式:
V=a[(P1-P2)/ρ]β--------①
其中:V---流体的平均流速;
a---综合流量系数,a=f(弯管弯径比、雷诺数、介质动力粘度、管道粗糙度等),其中尤以弯径比的影响zui为重要: 
P1-P2-----弯管内、外侧压力差;
ρ----流体的密度;
β----指数;
计算出平均流速V,就可得出计算流量的函数表达式:
Q=S*V*ρ-----------②
式中: 
S --弯管横截面积;
V--流体的平均流速; 适用范围
1、公称直径:25mm≤DN≤2000mm
2、公称压力:PN≤10MPa
3、介质温度:t≤450℃(t>450℃订货时通知)
4、雷诺数范围:ReD>104
5、精度等级:1级,1.5级
6、R/D≥1.25
三、结构形式:
弯管式流量计的一次传感元件—弯管传感器依安装管线上的不同分为如下三种:
1、90°弯管传感器—用于工艺管线90 °转弯连接处,替代原弯头;
2、180°弯管传感器—用于直管线上,替代部分直管段;
3、135°弯管传感器—用于工艺管线135 °转弯连接处,替代原弯头。
不同弯管传感器上焊接的两小段直管称之为取压体,弯管弧长较大的一方位正压测90°和135°弯管传感器依据安装工艺管线转弯所形成的平面细分为如下三种:
1、正压测在上垂直安装弯管传感器—转弯形成的平面为铅垂面且转弯的弯头弧长大的一方在上面;
2、负压测在上垂直安装弯管传感器—转弯形成的平面为铅垂面且转弯的弯头弧长大的一方在下面;
3、水平安装弯管传感器—转弯形成的平面为水平面180°弯管传感器只有水平安装形式,其它安装形式无意义。  
四、测量介质:
1、液体:热水、冷水、化工液、轻体质油。
2、气体:高炉煤气、焦炉煤气、各种单组分多组分气体。
3、过热蒸汽、饱和蒸汽。
4、压缩空气。
5、天然气,火炬气,液化气。
五、基本优点:
1、无附加阻力损失、节省流体输送的动力消耗、降低运行费用;
2、安装方便、无泄漏、免维护、耐磨损、可直接焊接安装在管道上;
3、耐高温、耐腐蚀、抗震动、抗冲击、抗磁性能好;
4、适应性强、量程范围宽、直管段要求低;
5、测量精度高,重现性好;测量精度可达±1%以上,重现性则高达0.2%;
6、使用寿命长。
六、结构特点与适应性:
系统构成:
弯管流量计属于差压式流量计的一种,其中弯管传感器、二次仪表或转换器、差压变送器是系统必不可少的部分。压力变送器、冷凝器、温度组件(可以用pt100铂电阻或其和温度变送器的组合)可根据测量介质工况条件和实际生产要求而相应取舍。弯管传感器是一个有着确定的几何尺寸的90℃弯头。
结构特点:
1、弯管传感器具有+1.5%以上,二次表具有重现性精度+0.2%,是保证管流量计获得高精度测量结果的基础。弯管流量计的系统测量精度可达+1.0%
2、是一种节能型的流量测量装置。弯管传感器耐磨损,呆保证长周期稳定工作。
3、弯管传感器可采用直接焊接式安装,或采用法兰式连接安装方式,解决了“跑冒滴漏"等问题,大大减轻了现场维修工作量,节省维修费用。
适应性好:
1、弯管可测量蒸汽、气体、液体等各种流体,它能耐高温、高压、腐蚀,即使在流体中夹带少量颗粒物和絮状物同样可以工作。
2、弯管传感器几乎可以在任何复杂、恶劣的环境条件下工作,如高温、粉尘、震动、潮湿等不利因素,弯管传感器都能正常工作,量程比10:1以上。
3、弯管传感器对于直管段的要求相对较低,一般达到前五D后二D即可正常工作。
4、无论哪一种弯管传感器,弯管弧长大的一方为正压侧,接差压变送器的正压(差压变送器说明书中详细介质和标注)。事实上,弯管传感器采用安装在测量管道的九十度转弯处,其空间安装状态原则上可以是任意的,也就是说弯管传感器在安装时没有严格的方位或方向要求。
七、技术指标:
适用范围(特殊管材可有更广大的适用范围)
1、介质:所有单相流体或者可认为是单相流体的气体、液体、蒸汽等介质都可以应用弯管流量计来进行流量测量。
2、管径:φ25~φ2000mm(或矩形大管道)。
3、流速:0.3~8m/s(液体介质)7~80m/s(气体和蒸汽)。
4、温度:0~600℃。
5、压力:0~10Mpa。
6、测量精度:弯管传感器的重复转换精度+≤0.2%,二次仪表的精度+0.2%,弯管流量计配套使用的差压、温度、压力变送器的精度等级应达到+≤0.5%以上的精度要求。系统测量准确度0.5~1.5级。
八、基本组成及各部件功能如下:
1、弯管传感器:整流并输出差压信号,其几何结构尺寸的准确性是测量精度的保障。
2、一次阀:液体及气体测量一般选用直通针型阀或角阀,蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
3、排污阀:液体及气体测量时一般选用二通针型阀,蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
4、导压管:差压变送器与弯管传管器连接用;采用14X2或16X3的无缝钢管,其长度视差压变送器与弯管传感器的现场安装距离面定,一般由用户自备。
5、盘式冷凝器:蒸气测量必备附件;与弯管传感器连接,平衡正负压侧液位。
6、三阀组:与差压变送器连接,度要为调零点时使用。
7、差压变送器:测量弯管传感器内外侧压力差,转换为4~20mA标准电流信号。
8、压力变送器:过热蒸气及其他气体测量中,压力波动较大时为必备件;饱和蒸气可以选择压力变送器,作用于测量介质压力,对流量实时补偿。
9、温度组件:当测量介质温度波动较大时为备件,当用于供热量计量时,需选用2台温度组件,作用介质温度,对流量实时补偿并参加供热水热量计算。
10、二次仪表(或流量转换器):通过信号线与现场变送器连接,信号线:采用直径1.0m㎡的双苡屏蔽电缆,其长度视变送器与二次仪表距离而定,一般由用户自备。计算(显示)流量、热量、温度、压力等参数,串行接口有RS232或RS485,可配接计算机系统,模拟量输出有4-20mA或1-5V,供用户选择。
九、弯管流量传感器安装要求:
弯管传感器采用焊接法安装在测量管道的九十度转弯处,其空间安装状态原则上可以是任意的,也就是说弯管传感器在安装时没有严格的方位或方向要求,总体来说有以下四种安装状态可供选择:
1、水平转水平;
2、正压测在上垂直安装;
3、正压测在下垂直安装;
4、任意空间状态。
以上四种状态在弯管传感器安装时原则上都可以使用,但对于有些被测介质,选择适当的安装状态,既可以大大简化安装、调试工作,又对提高系统测量精度大有好处。因此如何正确选择弯管传感器的安装状态是十分重要的。

十、安装注意事项:
1、对L型弯管流量计传感器安装时:
a、首先截取两段与取压弯管相同管径的直管段,长度在1倍直径以上。
b、在条件较好的平台(或平地)上,将截取的两段直管段与取压弯管焊接,呈90o垂直状态,并保证焊接质量。
c、将预制好的管道上架与工艺管道焊接。
d、弯管传感器与工艺管道焊接,尽可能使其在水平空间状态下工作。当现场不具备水平安装条件时,可在垂直空间状态下安装。
2、S型弯管流量传感器与工艺管道采用法兰连接,可按传感器标志流向,与工艺管道呈水平空间状态对接。
3、弯管流量传感器安装时,前端直管段长度应大于5倍直径,后端直管段长度应大于2倍直径。
十一、投运前的检查:
1、检查各变送器(含差压、压力及温度变送器)的配管、安装及接线是否正确。
2、检查所有焊装接口、丝扣接头是否做到严密、不泄露。
3、检查二次仪表接线是否正确,与各变送器之间的接线是否正确,重点检查电源接头位置。 
4、上述检查无误后,接通二次仪表供电电源。

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