一、产品概述
LUGB型涡街流量传感器是孔板流量计最理想的替代产品.涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际水平的新型流量计,由于它具有其它流量计不可兼得的优点,自七十年代以来得到了迅速发展,据有关资料显示,现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升,已广泛应用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位.
LUGB型涡街流量传感器适用测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体、水和液体的质量流量和体积流量.
二、产品特点: | |
·结构简单而牢固,无可动部件,性高,运行十分。 ·安装简单,维护十分方便。 ·检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。 ·输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高。 ·测量范围宽,量程比可达1:10。 ·压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。 ·在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化的响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。 ·应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量。 ·检定周期为二年。 ·LUGB型涡街流量传感器应用内径范围为25-300mm(满管式),KTLUI型插入式涡街流量传感器应用内径范围为350-1200mm(插入式),满管式测量液体精度为1%,测量蒸汽和气体精度为1.5%,插入式测量液体精度为2%,测量蒸汽和气体精度为2.5%,被测介质温度为-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃(仅管式),输出信号为三线制电压脉冲,三线制4-20mA、二线制4-20mA。 |
一、产品概述HK-LUGB系列涡街流量计是利用液体振动原理而开发的一种新型流量计,广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量,该流量计无可动部件,可靠性强、精度高、寿命长,可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响,同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压,安全防爆,适用于恶劣环境。流量计分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。
二、主要特点1.结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。2.安装简单,维护十分方便。3.检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。4.输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点飘移,精度高。5.测量范围宽,量程比可达1:10。6.压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。7.在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。 8.应用范围广,蒸汽,液体,气体的流量均可测量。
三、工作原理涡街流量传感器是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”(见下图)。 由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。 一定雷诺数范围内(2×104~7×106 ),旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St•v/d,式中St 为斯特劳哈数,它是一个无量纲的系数,只要准确测出频率f,就可以求得流体流速v,由v求出体积流量。
四、技术指标1.测量介质:液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。 2.精度等级:液体±1.0%,气体(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。3.工作压力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。 4.介质温度:普通型-40~150℃ 中温型-40~250℃ 高温型-40~350℃。 5.输出信号:三线电压脉冲,低电平0~1V,高电平 > 4V,占空比50%; 二线制标准电流4~20mA;三线制标准电流0~10mA。 6.工作环境:-35℃~+60℃,湿度≤95%RH。 7.工作电源:DC12V;DC24V。 8.壳体材料:碳钢、不锈钢。 9.防爆类型:本安型 ExibIICT6。
五、外形尺寸
六、插入式涡街流量计将涡街测量头插入管道特定位置,通过测量该位置的局部流量,根据管道截面流速分布关系,计算出管道内平均流速值。它由转换器、插入杆组件、球阀(根据需求配 )、安装短管(ф100)、涡街测量头等组成。安装步骤: 1.在需要安装流量计的管道正上方(水平管道有此要求),割开 一个略小于ф100的孔,去掉毛刺; 2.将配套的一端带有法兰的短管放在孔的上面,保持短管与管 道垂直,焊接牢固; 3.放上垫片,插入流量计,法兰连接,若此时有球阀,应先将球阀放在短管上连接好,再打开球阀,插入流量计; 4.保证流量计前有大于15D和后有5D的直管段(D为管道内径)。
七、型号选择流量仪表的选型是仪表应用中的非常重要的工作,据有关部门统计,流量仪表在实际应用中有2/3的故障是错误选型和错误安装造成的,请特别注意。
型号 | 说明 | ||||||
HK-LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | |
连接方式 | 1 |
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|
|
| 法兰接连 (温压补偿型) |
2 | 法兰夹装 | ||||||
3 |
| 插入式 | |||||
测量介质 | 1 | 气体 | |||||
2 | 液体 | ||||||
3 | 蒸汽 | ||||||
公称通径 | 01 | 15mm | |||||
02 | 20mm | ||||||
03 | 25mm | ||||||
04 | 40mm | ||||||
05 | 50mm | ||||||
06 | 65mm | ||||||
08 | 80mm | ||||||
10 | 100mm | ||||||
12 | 125mm | ||||||
15 | 150mm | ||||||
20 | 200mm | ||||||
25 | 250mm | ||||||
30 | 300mm | ||||||
结构形式 | Z | 一体式仪表 | |||||
F | 分体式仪表 | ||||||
转换器类型 | N | 传感器型:+12V或24V供电,输出三线制脉冲信号 | |||||
A | 变送器型:+24V供电,输出二线制4~20mA | ||||||
B | 智能型:锂电池供电,现场显示无信号输出 | ||||||
C | 智能型:+24V供电,现场显示并输出二线制4~20mA | ||||||
C1 | 智能型:+24V供电,现场显示并带有RS486通讯协议 | ||||||
防爆等级 | N | 标准型,不防爆 | |||||
E | 隔爆型,ExdIIBT6 |
八、对直管段的要求为了确保仪表正常、准确运行,传感器安装点的上下游必须有一定的直管道,以调整流场,如图所示。 图1:同心缩管;图2:同心扩管; 图3:一个90度弯头;图4:同一平面两个90度弯头;图5:不同平面两个90度弯头; 图6 :调节阀应安装在传感器下游5D以 远处,若必须安装在传感器上游,则传感器上游应有不小于50D的 等径直管段,下游应有不小于5D 的等径直管段。九、对管道的要求1)上、下游配管内径D和与传感器内径DN相同,其差异满足下述条件:0.95DN≤D≤1.1DN。 2)配管应与传感器同心,同轴度应小于0.05DN。 3)密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径略大。 4)如需断流检查与清洗传感器,应设置旁通管道,如下图所示。
九、对管道振动的要求传感器尽量避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采取减震措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。 特别注意:在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
详情请查阅本公司网站: www.shwyyb.cn www.jkbsq.com www.shwyyq.com
一、 产品特点
LUGB系列涡街流量计主要用于石油、化工、冶金、电力、供热等行业和市政建设、环保工程封闭管道中各种液体、气体和蒸汽的流量计量和检测控制。可输出脉冲频率信号或(4~20)mA标准电流信号,配以相应的工业自动化仪表,可显示瞬时和累积流量,实现流量计量和自动控制等多种功能。具有量程宽、精度高、压力损失小等特点,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等物理参数的影响。仪表常数稳定,性高,几乎无须维修。
二、工作原理
涡街流量传感器是根据卡门涡街原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时,在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡。旋涡分离的频率与流速成正比,与柱体的宽度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋涡分离频率,St:斯特劳哈尔数(无量纲),V:柱体侧面的流速,d:柱体的迎流面宽度。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分即是涡街流量计的线性测量范围。检测出旋涡的分离频率f即可求得管内流体的流速,再由流速求出瞬时体积流量。流过单位体积流体对应的脉冲数称为仪表系数(K系数,次/升)。流量Q与频率f的关系为Q=f/K。式中Q:瞬时流量(升/秒),f:频率(Hz),K:仪表系数(次/升)。
气体涡轮流量计、液体涡轮流量计。气体涡轮流量计主要用来测量天然气等气体,精度高,使用方便。液体涡轮流量计主要用于化工,石油等行业,适合测量柴油,汽油,煤油,食用油、等介质,连接方式有法兰连接和螺纹连接两种,口径一般大于30mm为法兰连接,小于30mm为螺纹连接。我公司还生产涡轮流量变送器,即仅可以传输信号,还有就地显示型涡轮流量计(仅表头显示),智能型涡轮流量计(既可以表头显示又可以输出信号),欢迎各位前来选购。涡轮流量计主要是靠管道内叶轮的转动测量流量,叶轮的材质为316不锈钢的,涡轮流量计材质均为304不锈钢。
一、 产品特点
LUGB系列涡街流量计主要用于石油、化工、冶金、电力、供热等行业和市政建设、环保工程封闭管道中各种液体、气体和蒸汽的流量计量和检测控制。可输出脉冲频率信号或(4~20)mA标准电流信号,配以相应的工业自动化仪表,可显示瞬时和累积流量,实现流量计量和自动控制等多种功能。具有量程宽、精度高、压力损失小等特点,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等物理参数的影响。仪表常数稳定,性高,几乎无须维修。
二、工作原理
涡街流量传感器是根据卡门涡街原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时,在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡。旋涡分离的频率与流速成正比,与柱体的宽度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋涡分离频率,St:斯特劳哈尔数(无量纲),V:柱体侧面的流速,d:柱体的迎流面宽度。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分即是涡街流量计的线性测量范围。检测出旋涡的分离频率f即可求得管内流体的流速,再由流速求出瞬时体积流量。流过单位体积流体对应的脉冲数称为仪表系数(K系数,次/升)。流量Q与频率f的关系为Q=f/K。式中Q:瞬时流量(升/秒),f:频率(Hz),K:仪表系数(次/升)。
三、型号命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技术参数
表一
五、流量范围
(一)液体和工况气体的流量范围见下表:
(二)饱和蒸汽的质量流量范围见下表:
表三 流量单位:kg/h
(三)过热蒸汽的质量流量范围见下表:
表四
ρ为过热蒸汽工况密度。过热蒸汽的上限流速一般不应大于70m/s。
注1:传感器在不同流量下的压力损失可按下式计算:
式中:ΔP:压力损失(Pa)
ρ:被测介质工况密度(kg/m3)
v:管内平均流速(m/s)
注2:被测介质为液体时,为防止气化或气蚀现象,应使工作状态下传感器内的绝对压力满足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被测介质绝对压力(Pa)
Pb:被测介质工作温度下对应的饱和气体绝对压力(Pa)
六、流量计口径和可用流量范围的确定
(一)气体、液体
涡街流量计的上限流量一般不受介质压力、温度等的影响,下限流量则取决于介质的工况密度和粘度。因此,确定流量范围实际上是确定实际可用的下限流量。工作流量处于传感器量程的1/2~2/3处。
步骤一:根据实际使用流量查表二初步确定流量计口径。常用流量宜选择在流量上限的50%~70%。注意气体是指工况流量,如为标况流量请用理想气体状态方程将其换算成工况流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工况流量
QN:标况流量
PN:标准大气压(0.101325MPa)
P:工况下介质绝对压力(表压+大气压)
T:工况下介质绝对温度[(273.15+t)K]
t:工况下介质温度(℃)
TN:标况绝对温度(273.15K)
注意:如用户标准状态是指温度为20℃,压力为101325Pa,则TN=293.15K。
步骤二:按公式2计算由介质工况密度决定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工况密度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ρ0:参比介质的密度,水为1000kg/m3,空气为1.205 kg/m3
ρ:被测介质工况密度
介质密度较大时,可测流量下限较低。
步骤三:按公式3计算由介质工况运动粘度决定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工况运动粘度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ν:被测介质工况运动粘度
ν0:参比介质的运动粘度,水为1×10-6m2/s,空气为15×10-6m2/s
运动粘度与动力粘度的换算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:运动粘度,单位 cSt (mm2/s)
η:动力粘度,单位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,单位 g/cm3
介质运动粘度较小时,可测下限流量较低。
步骤四:比较Qρ和Qν,确定可用下限流量和线性下限流量。
若Qρ<Qν,可测流量范围是Qρ~Qmax,线性流量范围是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可测流量范围和线性流量范围都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中规定的上限流量。液体的最大流速一般应小于7m/s,气体的最大流速一般应小于70m/s。
高粘度液体的线性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量较低,则不适合使用涡街流量计。
(二)蒸汽
测量蒸汽时,如要测量蒸汽的质量流量,必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
方法一:根据蒸汽参数直接查表选择流量计口径。
方法二:由公式4计算得出某一口径流量计对应各种工况蒸汽的流量范围。
步骤一:由表查出相应口径流量计的空气流量范围。
步骤二:根据蒸汽的压力温度参数,查有关资料得到蒸汽的密度。
步骤三:由公式4计算流量计的下限流量。
式中:Q,ρ:被测蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:参比空气的流量和密度(1.205kg/m3)
步骤四:确定上限流量。蒸汽的上限流速应小于70m/s。
用户也可查表三得知不同口径流量计测饱和蒸汽的流量范围,或者将过热蒸汽的密度代入表四算出不同口径流量计测过热蒸汽的流量范围。
测量蒸汽的质量流量时,传感器必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
七、仪表结构及外形尺寸
法兰卡装型尺寸表:
表五 mm
法兰连接型尺寸表:
表六 mm
八、安装注意事项
(一)安装的基本要求
1.对直管段要求传感器上游侧和下游侧应留有较长的直管段,直管段长度随管道状况不同而异。不同管道条件下,直管段的安装要求见表七。对配置的要求:
对配管的要求
安装传感器的管道内径须和传感器内径一致,满足0.98DN≤D≤1.05DN(DN为传感器内径,D为配管内径),否则管道必须变径。连接管道与传感器同轴度应不大于0.05DN。
传感器上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门,应将调节阀或半开阀门安装在传感器下游5D之后。
检修阀安装在传感器上游。
传感器安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感受器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成性损坏。
传感器应避免在架空非常长的管道上安装,因为长时间使用后,由于传感器的下垂作用非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
安装管道应无强烈振动,否则应有必要的减震措施。在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防震垫。
在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
为方便检修,安装旁通管。旁通管的连接须注意传感器的前后直管段。
对外部环境的要求
传感器尽量安装在室内,必须安装在室外时应注意防水、防晒,放大器盒外的电缆应弯成U型,防止水顺着电缆线流入放大器盒内。
传感器避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射,若必须安装时,须有隔热通风的措施。
传感器避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,若必须安装时,须有通风措施。
传感器应远离电噪声,如大功率变频器、大功率变压器、电动机和大功率无线收发设备等。
传感器周围应留有足够空间,应有照明灯和电源插座,并应设置旁通管路,以便安装接线和定期维护。
正确安装的要求
安装流量计前应吹扫管线,以免管道中有焊渣等较大异物影响传感器正常工作,甚至损坏传感器。
涡街流量传感器在管道上可以水平或垂直安装,被测介质应为满管流动,垂直安装时,流向应自下而上。
当需要温度、压力补偿时,压力变送器安装在流量传感器下游3-5D处,测温元件(通常用铂电阻)安装在下游6-8D处。
传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽、饱和蒸汽和低温液体,这样流体的温度对放大器的影响较小。当用于测量高温液体或需经常清洗管道时,可将传感器倒装。
在有保温层的管道上,切勿用保温材料将传感器上连接放大器盒的连杆都包围起来,最多不超过连杆高度的三分之一。传感器壳体可以用保温材料包裹。
测量气体流量时,若被测气体中含有少量的液体,传感器应安装在管线的较高处;测量液体流量时,若被测液体中含有少量的气体,传感器应安装在管线的较低处。
安装步骤
法兰连接型直接将用户管道上的法兰与流量计上的法兰对接。注意介质流向与流量计上箭头方向一致,密封垫片勿突出于管道内。
法兰卡装型安装步骤如下:
1. 将已安装好法兰和螺栓的传感器卡入直管道内(注意传感器上的流向标志应与管道内介质流向一致),用电焊将两端法兰片点焊定位。注意法兰端面应与管道垂直,传感器筒体的中心线应与管道中心线重合。
2. 为避免电焊高温损坏传感器,在正式焊接法兰前拆下螺栓和传感器。
3. 法兰与管道焊接好后,管道内要清理干净不得存有焊渣等物。然后将传感器、石棉垫片和法兰连接,注意密封垫片不应突出于管道内,其内径可比管道内径大1~2mm,以免影响测量精度。装上螺栓、垫圈和螺母并紧固。
仪表接线
输出频率信号的现场仪表接线:
输出频率信号的传感器与其它设备之间采用三线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最小负载电阻为10kΩ,最大电容为0.22μF,屏蔽线的电阻小于50Ω。一般情况下连接线用三芯屏蔽线(RWP3×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上。
在高温或低温环境中,要采用适合于现场温度的屏蔽电缆线;当使用现场空气中含有油、溶剂或其它腐蚀性气体或液体时,应采用适合于这种现场的屏蔽电缆线。
连线不能与电力线平行排在一起,至少间隔15cm,单独穿行在金属管中。连线要固定好,不能晃动。
输出二线制(4~20)mA信号的现场仪表接线:
输出二线制(4~20)mA信号的传感器与其它设备之间采用二线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最大负载电阻为600Ω(包括电缆线的电阻)。一般情况下连接线用600V PVC绝缘电线或电缆;在易受电噪声干扰的现场需使用二芯屏蔽线(RWP2×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上
HN-LUGB系列涡街流量计
一、 产品特点
LUGB系列涡街流量计主要用于石油、化工、冶金、电力、供热等行业和市政建设、环保工程封闭管道中各种液体、气体和蒸汽的流量计量和检测控制。可输出脉冲频率信号或(4~20)mA标准电流信号,配以相应的工业自动化仪表,可显示瞬时和累积流量,实现流量计量和自动控制等多种功能。具有量程宽、精度高、压力损失小等特点,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等物理参数的影响。仪表常数稳定,性高,几乎无须维修。
二、工作原理
涡街流量传感器是根据卡门涡街原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时,在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡。旋涡分离的频率与流速成正比,与柱体的宽度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋涡分离频率,St:斯特劳哈尔数(无量纲),V:柱体侧面的流速,d:柱体的迎流面宽度。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分即是涡街流量计的线性测量范围。检测出旋涡的分离频率f即可求得管内流体的流速,再由流速求出瞬时体积流量。流过单位体积流体对应的脉冲数称为仪表系数(K系数,次/升)。流量Q与频率f的关系为Q=f/K。式中Q:瞬时流量(升/秒),f:频率(Hz),K:仪表系数(次/升)。
三、型号命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技术参数
表一
五、流量范围
(一)液体和工况气体的流量范围见下表:
(二)饱和蒸汽的质量流量范围见下表:
表三 流量单位:kg/h
(三)过热蒸汽的质量流量范围见下表:
表四
ρ为过热蒸汽工况密度。过热蒸汽的上限流速一般不应大于70m/s。
注1:传感器在不同流量下的压力损失可按下式计算:
式中:ΔP:压力损失(Pa)
ρ:被测介质工况密度(kg/m3)
v:管内平均流速(m/s)
注2:被测介质为液体时,为防止气化或气蚀现象,应使工作状态下传感器内的绝对压力满足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被测介质绝对压力(Pa)
Pb:被测介质工作温度下对应的饱和气体绝对压力(Pa)
六、流量计口径和可用流量范围的确定
(一)气体、液体
涡街流量计的上限流量一般不受介质压力、温度等的影响,下限流量则取决于介质的工况密度和粘度。因此,确定流量范围实际上是确定实际可用的下限流量。工作流量处于传感器量程的1/2~2/3处。
步骤一:根据实际使用流量查表二初步确定流量计口径。常用流量宜选择在流量上限的50%~70%。注意气体是指工况流量,如为标况流量请用理想气体状态方程将其换算成工况流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工况流量
QN:标况流量
PN:标准大气压(0.101325MPa)
P:工况下介质绝对压力(表压+大气压)
T:工况下介质绝对温度[(273.15+t)K]
t:工况下介质温度(℃)
TN:标况绝对温度(273.15K)
注意:如用户标准状态是指温度为20℃,压力为101325Pa,则TN=293.15K。
步骤二:按公式2计算由介质工况密度决定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工况密度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ρ0:参比介质的密度,水为1000kg/m3,空气为1.205 kg/m3
ρ:被测介质工况密度
介质密度较大时,可测流量下限较低。
步骤三:按公式3计算由介质工况运动粘度决定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工况运动粘度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ν:被测介质工况运动粘度
ν0:参比介质的运动粘度,水为1×10-6m2/s,空气为15×10-6m2/s
运动粘度与动力粘度的换算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:运动粘度,单位 cSt (mm2/s)
η:动力粘度,单位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,单位 g/cm3
介质运动粘度较小时,可测下限流量较低。
步骤四:比较Qρ和Qν,确定可用下限流量和线性下限流量。
若Qρ<Qν,可测流量范围是Qρ~Qmax,线性流量范围是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可测流量范围和线性流量范围都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中规定的上限流量。液体的最大流速一般应小于7m/s,气体的最大流速一般应小于70m/s。
高粘度液体的线性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量较低,则不适合使用涡街流量计。
(二)蒸汽
测量蒸汽时,如要测量蒸汽的质量流量,必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
方法一:根据蒸汽参数直接查表选择流量计口径。
方法二:由公式4计算得出某一口径流量计对应各种工况蒸汽的流量范围。
步骤一:由表查出相应口径流量计的空气流量范围。
步骤二:根据蒸汽的压力温度参数,查有关资料得到蒸汽的密度。
步骤三:由公式4计算流量计的下限流量。
式中:Q,ρ:被测蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:参比空气的流量和密度(1.205kg/m3)
步骤四:确定上限流量。蒸汽的上限流速应小于70m/s。
用户也可查表三得知不同口径流量计测饱和蒸汽的流量范围,或者将过热蒸汽的密度代入表四算出不同口径流量计测过热蒸汽的流量范围。
测量蒸汽的质量流量时,传感器必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
七、仪表结构及外形尺寸
法兰卡装型尺寸表:
表五 mm
法兰连接型尺寸表:
表六 mm
八、安装注意事项
(一)安装的基本要求
1.对直管段要求传感器上游侧和下游侧应留有较长的直管段,直管段长度随管道状况不同而异。不同管道条件下,直管段的安装要求见表七。对配置的要求:
对配管的要求
安装传感器的管道内径须和传感器内径一致,满足0.98DN≤D≤1.05DN(DN为传感器内径,D为配管内径),否则管道必须变径。连接管道与传感器同轴度应不大于0.05DN。
传感器上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门,应将调节阀或半开阀门安装在传感器下游5D之后。
检修阀安装在传感器上游。
传感器安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感受器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成性损坏。
传感器应避免在架空非常长的管道上安装,因为长时间使用后,由于传感器的下垂作用非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
安装管道应无强烈振动,否则应有必要的减震措施。在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防震垫。
在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
为方便检修,安装旁通管。旁通管的连接须注意传感器的前后直管段。
对外部环境的要求
传感器尽量安装在室内,必须安装在室外时应注意防水、防晒,放大器盒外的电缆应弯成U型,防止水顺着电缆线流入放大器盒内。
传感器避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射,若必须安装时,须有隔热通风的措施。
传感器避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,若必须安装时,须有通风措施。
传感器应远离电噪声,如大功率变频器、大功率变压器、电动机和大功率无线收发设备等。
传感器周围应留有足够空间,应有照明灯和电源插座,并应设置旁通管路,以便安装接线和定期维护。
正确安装的要求
安装流量计前应吹扫管线,以免管道中有焊渣等较大异物影响传感器正常工作,甚至损坏传感器。
涡街流量传感器在管道上可以水平或垂直安装,被测介质应为满管流动,垂直安装时,流向应自下而上。
当需要温度、压力补偿时,压力变送器安装在流量传感器下游3-5D处,测温元件(通常用铂电阻)安装在下游6-8D处。
传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽、饱和蒸汽和低温液体,这样流体的温度对放大器的影响较小。当用于测量高温液体或需经常清洗管道时,可将传感器倒装。
在有保温层的管道上,切勿用保温材料将传感器上连接放大器盒的连杆都包围起来,最多不超过连杆高度的三分之一。传感器壳体可以用保温材料包裹。
测量气体流量时,若被测气体中含有少量的液体,传感器应安装在管线的较高处;测量液体流量时,若被测液体中含有少量的气体,传感器应安装在管线的较低处。
安装步骤
法兰连接型直接将用户管道上的法兰与流量计上的法兰对接。注意介质流向与流量计上箭头方向一致,密封垫片勿突出于管道内。
法兰卡装型安装步骤如下:
1. 将已安装好法兰和螺栓的传感器卡入直管道内(注意传感器上的流向标志应与管道内介质流向一致),用电焊将两端法兰片点焊定位。注意法兰端面应与管道垂直,传感器筒体的中心线应与管道中心线重合。
2. 为避免电焊高温损坏传感器,在正式焊接法兰前拆下螺栓和传感器。
3. 法兰与管道焊接好后,管道内要清理干净不得存有焊渣等物。然后将传感器、石棉垫片和法兰连接,注意密封垫片不应突出于管道内,其内径可比管道内径大1~2mm,以免影响测量精度。装上螺栓、垫圈和螺母并紧固。
仪表接线
输出频率信号的现场仪表接线:
输出频率信号的传感器与其它设备之间采用三线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最小负载电阻为10kΩ,最大电容为0.22μF,屏蔽线的电阻小于50Ω。一般情况下连接线用三芯屏蔽线(RWP3×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上。
在高温或低温环境中,要采用适合于现场温度的屏蔽电缆线;当使用现场空气中含有油、溶剂或其它腐蚀性气体或液体时,应采用适合于这种现场的屏蔽电缆线。
连线不能与电力线平行排在一起,至少间隔15cm,单独穿行在金属管中。连线要固定好,不能晃动。
输出二线制(4~20)mA信号的现场仪表接线:
输出二线制(4~20)mA信号的传感器与其它设备之间采用二线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最大负载电阻为600Ω(包括电缆线的电阻)。一般情况下连接线用600V PVC绝缘电线或电缆;在易受电噪声干扰的现场需使用二芯屏蔽线(RWP2×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上
一、 产品特点
LUGB系列涡街流量计主要用于石油、化工、冶金、电力、供热等行业和市政建设、环保工程封闭管道中各种液体、气体和蒸汽的流量计量和检测控制。可输出脉冲频率信号或(4~20)mA标准电流信号,配以相应的工业自动化仪表,可显示瞬时和累积流量,实现流量计量和自动控制等多种功能。具有量程宽、精度高、压力损失小等特点,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等物理参数的影响。仪表常数稳定,性高,几乎无须维修。
二、工作原理
涡街流量传感器是根据卡门涡街原理研制成的一种流体振荡型流量仪表。在流体中插入一个断面为非流线型柱状物体时,在柱体后部两侧会产生两列交错排列的旋涡。旋涡分离的频率与流速成正比,与柱体的宽度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋涡分离频率,St:斯特劳哈尔数(无量纲),V:柱体侧面的流速,d:柱体的迎流面宽度。斯特劳哈尔数St与雷诺数Re函数关系中的线性部分即是涡街流量计的线性测量范围。检测出旋涡的分离频率f即可求得管内流体的流速,再由流速求出瞬时体积流量。流过单位体积流体对应的脉冲数称为仪表系数(K系数,次/升)。流量Q与频率f的关系为Q=f/K。式中Q:瞬时流量(升/秒),f:频率(Hz),K:仪表系数(次/升)。
三、型号命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技术参数
表一
五、流量范围
(一)液体和工况气体的流量范围见下表:
(二)饱和蒸汽的质量流量范围见下表:
表三 流量单位:kg/h
(三)过热蒸汽的质量流量范围见下表:
表四
ρ为过热蒸汽工况密度。过热蒸汽的上限流速一般不应大于70m/s。
注1:传感器在不同流量下的压力损失可按下式计算:
式中:ΔP:压力损失(Pa)
ρ:被测介质工况密度(kg/m3)
v:管内平均流速(m/s)
注2:被测介质为液体时,为防止气化或气蚀现象,应使工作状态下传感器内的绝对压力满足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被测介质绝对压力(Pa)
Pb:被测介质工作温度下对应的饱和气体绝对压力(Pa)
六、流量计口径和可用流量范围的确定
(一)气体、液体
涡街流量计的上限流量一般不受介质压力、温度等的影响,下限流量则取决于介质的工况密度和粘度。因此,确定流量范围实际上是确定实际可用的下限流量。工作流量处于传感器量程的1/2~2/3处。
步骤一:根据实际使用流量查表二初步确定流量计口径。常用流量宜选择在流量上限的50%~70%。注意气体是指工况流量,如为标况流量请用理想气体状态方程将其换算成工况流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工况流量
QN:标况流量
PN:标准大气压(0.101325MPa)
P:工况下介质绝对压力(表压+大气压)
T:工况下介质绝对温度[(273.15+t)K]
t:工况下介质温度(℃)
TN:标况绝对温度(273.15K)
注意:如用户标准状态是指温度为20℃,压力为101325Pa,则TN=293.15K。
步骤二:按公式2计算由介质工况密度决定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工况密度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ρ0:参比介质的密度,水为1000kg/m3,空气为1.205 kg/m3
ρ:被测介质工况密度
介质密度较大时,可测流量下限较低。
步骤三:按公式3计算由介质工况运动粘度决定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工况运动粘度下介质的可测下限流量
Q0:表中所列的水或空气的下限流量(液体查水,气体查空气)
ν:被测介质工况运动粘度
ν0:参比介质的运动粘度,水为1×10-6m2/s,空气为15×10-6m2/s
运动粘度与动力粘度的换算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:运动粘度,单位 cSt (mm2/s)
η:动力粘度,单位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,单位 g/cm3
介质运动粘度较小时,可测下限流量较低。
步骤四:比较Qρ和Qν,确定可用下限流量和线性下限流量。
若Qρ<Qν,可测流量范围是Qρ~Qmax,线性流量范围是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可测流量范围和线性流量范围都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中规定的上限流量。液体的最大流速一般应小于7m/s,气体的最大流速一般应小于70m/s。
高粘度液体的线性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量较低,则不适合使用涡街流量计。
(二)蒸汽
测量蒸汽时,如要测量蒸汽的质量流量,必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
方法一:根据蒸汽参数直接查表选择流量计口径。
方法二:由公式4计算得出某一口径流量计对应各种工况蒸汽的流量范围。
步骤一:由表查出相应口径流量计的空气流量范围。
步骤二:根据蒸汽的压力温度参数,查有关资料得到蒸汽的密度。
步骤三:由公式4计算流量计的下限流量。
式中:Q,ρ:被测蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:参比空气的流量和密度(1.205kg/m3)
步骤四:确定上限流量。蒸汽的上限流速应小于70m/s。
用户也可查表三得知不同口径流量计测饱和蒸汽的流量范围,或者将过热蒸汽的密度代入表四算出不同口径流量计测过热蒸汽的流量范围。
测量蒸汽的质量流量时,传感器必须与测温和测压元件共同组成质量流量测量系统。测量饱和蒸汽,应加装铂电阻或压力变送器(其中之一);测量过热蒸汽,应同时加装铂电阻和压力变送器(两者都要)。
七、仪表结构及外形尺寸
法兰卡装型尺寸表:
表五 mm
法兰连接型尺寸表:
表六 mm
八、安装注意事项
(一)安装的基本要求
1.对直管段要求传感器上游侧和下游侧应留有较长的直管段,直管段长度随管道状况不同而异。不同管道条件下,直管段的安装要求见表七。对配置的要求:
对配管的要求
安装传感器的管道内径须和传感器内径一致,满足0.98DN≤D≤1.05DN(DN为传感器内径,D为配管内径),否则管道必须变径。连接管道与传感器同轴度应不大于0.05DN。
传感器上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门,应将调节阀或半开阀门安装在传感器下游5D之后。
检修阀安装在传感器上游。
传感器安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感受器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成性损坏。
传感器应避免在架空非常长的管道上安装,因为长时间使用后,由于传感器的下垂作用非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
安装管道应无强烈振动,否则应有必要的减震措施。在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防震垫。
在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
为方便检修,安装旁通管。旁通管的连接须注意传感器的前后直管段。
对外部环境的要求
传感器尽量安装在室内,必须安装在室外时应注意防水、防晒,放大器盒外的电缆应弯成U型,防止水顺着电缆线流入放大器盒内。
传感器避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射,若必须安装时,须有隔热通风的措施。
传感器避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,若必须安装时,须有通风措施。
传感器应远离电噪声,如大功率变频器、大功率变压器、电动机和大功率无线收发设备等。
传感器周围应留有足够空间,应有照明灯和电源插座,并应设置旁通管路,以便安装接线和定期维护。
正确安装的要求
安装流量计前应吹扫管线,以免管道中有焊渣等较大异物影响传感器正常工作,甚至损坏传感器。
涡街流量传感器在管道上可以水平或垂直安装,被测介质应为满管流动,垂直安装时,流向应自下而上。
当需要温度、压力补偿时,压力变送器安装在流量传感器下游3-5D处,测温元件(通常用铂电阻)安装在下游6-8D处。
传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽、饱和蒸汽和低温液体,这样流体的温度对放大器的影响较小。当用于测量高温液体或需经常清洗管道时,可将传感器倒装。
在有保温层的管道上,切勿用保温材料将传感器上连接放大器盒的连杆都包围起来,最多不超过连杆高度的三分之一。传感器壳体可以用保温材料包裹。
测量气体流量时,若被测气体中含有少量的液体,传感器应安装在管线的较高处;测量液体流量时,若被测液体中含有少量的气体,传感器应安装在管线的较低处。
安装步骤
法兰连接型直接将用户管道上的法兰与流量计上的法兰对接。注意介质流向与流量计上箭头方向一致,密封垫片勿突出于管道内。
法兰卡装型安装步骤如下:
1. 将已安装好法兰和螺栓的传感器卡入直管道内(注意传感器上的流向标志应与管道内介质流向一致),用电焊将两端法兰片点焊定位。注意法兰端面应与管道垂直,传感器筒体的中心线应与管道中心线重合。
2. 为避免电焊高温损坏传感器,在正式焊接法兰前拆下螺栓和传感器。
3. 法兰与管道焊接好后,管道内要清理干净不得存有焊渣等物。然后将传感器、石棉垫片和法兰连接,注意密封垫片不应突出于管道内,其内径可比管道内径大1~2mm,以免影响测量精度。装上螺栓、垫圈和螺母并紧固。
仪表接线
输出频率信号的现场仪表接线:
输出频率信号的传感器与其它设备之间采用三线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最小负载电阻为10kΩ,最大电容为0.22μF,屏蔽线的电阻小于50Ω。一般情况下连接线用三芯屏蔽线(RWP3×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上。
在高温或低温环境中,要采用适合于现场温度的屏蔽电缆线;当使用现场空气中含有油、溶剂或其它腐蚀性气体或液体时,应采用适合于这种现场的屏蔽电缆线。
连线不能与电力线平行排在一起,至少间隔15cm,单独穿行在金属管中。连线要固定好,不能晃动。
输出二线制(4~20)mA信号的现场仪表接线:
输出二线制(4~20)mA信号的传感器与其它设备之间采用二线制传输,所需电源为24V±10%,输出回路的最大负载电阻为600Ω(包括电缆线的电阻)。一般情况下连接线用600V PVC绝缘电线或电缆;在易受电噪声干扰的现场需使用二芯屏蔽线(RWP2×0.5mm),屏蔽层应地接在放大器盒内的接地螺丝上