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S型弯管流量计

更新时间:2019-11-29

简要描述:

S型弯管流量计的一次传感元件—弯管传感器适用于恶劣的工业环境,对于高温、高压、潮湿、粉尘、震动等各种恶劣现场条件有很好的适用性,在专用智能仪表或转换模块的配合下,可满足电力,热力,冶金,化工,城市供水供热,楼宇空调等不同行业的各种测量,输出等需求。其应用及发展前景广阔。

流量仪表>>ZW-LGW-S型弯管流量(表)计

一、仪表简介:
S型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、测量精确的优点,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、工作原理:
S型弯管流量计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。
三、结构形式:
弯管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、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。弯管是一个有着确定的几何尺寸的90℃弯头。
结构特点:
1、弯管具有+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。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、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、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、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,都能正常工作,量程比10:1以上。
3、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,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,也就是说弯管在安装时没有严格的方位或方向要求。
五、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。
六、独特优势:
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。
七、性能指标:
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、其基本组成及各部件功能:
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、安装要求:
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、使用注意事项:
1、在含水量较高的气体测量中,避免水进入导压系统,造成系统无法测量。
在压缩空气、燃料气、裂解气等很多气体流体中均含有大量的水份,基本是处于饱和状态,有的在管道的下方形成水层,采用常规安装方式,水会流入弯管传感器内侧取压口,进入导压系统,外侧也会有少量的凝结水进入,正负压导管中进水量不等,给差压的测量带来不可确定的附加误差,应使弯管传感器的两侧取压体均向上倾斜,并向上引导压管,连接差压变送器,即避免了管道中的水进入导压系统,又可以使导压系统中凝结的水顺利流回管道中,不会影响计量。
如果考虑差压变送器维护的方便等原因,要求差压变送器必须装在管道下方,可采用取压体及导压管先向上,再向下,避免大量的水流入导压系统,并在导压系统的zui低点加装集液罐,使得导压系统凝结的水流入集液罐中,定期排水,可以保证正常计量。
2、蒸汽流量测量中,导压系统用于导压的介质为水,常温水的密度为998kg/m3(20℃时),1mm水柱产生的压力约为9.8 Pa,如采用传统的冷凝罐作为液位平衡器,管道中温度压力的突变会打破冷凝罐中的平衡状态,造成液位波动,对于孔板流量计(产生的压力差约为10~100kPa)影响很小,但对于弯管在小流量测量中则可能产生较大的影响。
选用盘式冷凝器作为液位平衡器,安装时只要保证盘面水平,汽、液分界面在同一水平面前后移动,液位高度始终处于同一水平面,起到了良好的液位平衡作用,仪表投用后,遇到蒸汽停止输送时,对差压变送器进行零点迁移,可解决液位不平衡造成的零点误差。
3、任何流量计均存在着小流量问题。弯管虽然相对其它流量计性能良好,但依然存在着一个下限指标(流速≥5m/s),所以在选择弯管传感器口径时,一定保证zui低流速大于5m/s,即使实际流量偏高,弯管流量计在高达120m/s流速情况下,依然保证测量精度(调整差压变送器量程即可实现)。
十一、弯管流量计的安装:
液体测量系列:
1、差压变送器应安装在弯管传感器的下方,使引压管中的气体
排放回到管道中。如果现场条件是差压变送器必须安装在弯管传感器上方,要求与一次阀连接的引压管应先向下,然后缓变转弯向上,与差压变送器连接。
2、被测液体温度高于100℃以上时,根阀选用高温型并加装冷凝盘。
气体测量系统:

<strong><strong>弯管流量计</strong></strong> <strong><strong>弯管流量计</strong></strong>
L型传感器在水平转水平管道上的安装L型传感器在水平转垂直或垂直转水平管道上的安装
<strong><strong>弯管流量计</strong></strong> <strong><strong>弯管流量计</strong></strong>
S型传感器在水平直管道上的安装S型传感器在垂直直管道上的安装

1、为了安装和维护的方便,差压变送器安装在弯管传感器的下方。
2、为使气体中的水分尽量少的进入导压管,取压体向上倾斜15°角左右。
3、被测气体温度高于100℃以上时,根阀选用高温型并加装冷凝盘。
蒸汽测量系统:

<strong><strong>弯管流量计</strong></strong> <strong><strong>弯管流量计</strong></strong>
L型传感器在水平转水平管道上的安装L型传感器在水平转垂直或垂直转水平管道上的安装
<strong><strong>弯管流量计</strong></strong> <strong><strong>弯管流量计</strong></strong>
S型传感器在水平直管道上的安装S型传感器在垂直直管道上的安装

1、盘式冷凝器的盘面要水平,与取压体在同一水平面上。
2、差压变送器应安装在弯管传感器的下方,使引压管中的气体排放回到管道中。如果现场条件是差压变送器必须安装在弯管传感器上方,则要求与根阀连接的引压管应先向下,然后缓变转弯向上,与差压变送器连接。
温度变送器安装:

<strong><strong>弯管流量计</strong></strong>

1、温度变送器为两线制4~20mA输出。
2、安装位置应距弯管传感器下游2D~5D。
3、温度变送器与管道垂直或与管道内流体流动方向逆向倾斜安装。
4、管道温度较高时,尽量避开热气流,必要时在管道加装保温层,使变送器的工作环境温度低于60℃。

 

压力变送器安装:

1、压力变送器为两线制4~20mA输出。<strong><strong>弯管流量计</strong></strong>

2、安装位置应距弯管传感器小于2D。
3、测量介质为液体、气体时取压位置应在管道的上半面,测量蒸汽时取压位置在管道的侧面。
4、被测介质温度超过80℃,在截止阀和变送器之间加冷凝弯冷却至80℃以下。

 

十二、参数对照表:

DN15~2000(对于现场改造的弯管传感器,没有管径限制)
液体0.1~12   蒸汽或气体5~160
±1%

转换器:温度-10~45℃ 湿度小于85% (特殊情况请说明)
传感器:温度-50~600℃ 压力0~16MPa(特殊情况请说明)

 

4-20mA  RS-484  RS-132
AC220,50Hz或DC12~24V

  液体:水、油、甲醇、甲苯、液氨等
  气体:高炉煤气、焦炉煤气、混合煤气、氢气、氧气、空气、氮气等
  蒸汽:饱和蒸汽、过热蒸汽

选型编码:在流量计选型之前,要确定以下内容,并填写下面的表格。
①被测介质名称、介质的成分或密度。
②zui大流量、zui小流量、常用流量、温度、压力。
③工艺管道内径、壁厚、材质、传感器安装部位。
注:根据客户的具体要求,我公司可以承接现场弯管传感器改造工程,对于大管径,可大幅度降低用户采购成本。

测量介质 
流量刻度流量 单位Kg/h □ 
T/h  □ 
Nm³/h□ 

 
条件温度 ℃  压力 MPa  湿度 %
zui大流量
 
 温度 ℃  压力 MPa  湿度 %
 
常用流量
 
 温度 ℃  压力 MPa  湿度 %
 
zui小流量
 
 温度 ℃  压力 MPa  湿度 %
 
介质密度或组分 Kg/ m³条件温度
 
压力MPa
 
工况压力 MPa9安装状态水平  □ 垂直   □    
工况温度 10安装方式焊接  □ 法兰连接 □    
管道内径 mm11传感器类别L型  □ s型   □    
管道外径 mm12管道材质 
  弯径比(弯管改造时需填):

十三、选型型谱:

型号

规格代码

说明

ZW-LGW

 

弯管流量传感器(中伟测控)

 

结构组成

A------

包括传感器差压变送器 温度一体化 压力变送器 显示表及阀门组件

B-----

包括传感器 差压变送器 温度一体化  显示表及阀门组件

C-----

包括传感器 差压变送器  压力变送器 显示表及阀门组件

D----

包括传感器 差压变送器 显示表及阀门组件

E----

包括传感器 显示表及阀门组件

 

显示表类型

1----

显示表横式盘装

2----

显示表竖式盘装

3----

显示表为壁挂表

4-----

流量转换卡

 

传感器类型

L----

L型传感器

S----

S型传感器

T----

特殊形式传感器

G----

管段式传感器

加工方式

1----

机加

2---

推制

 

传感器材质

0----

20#普通碳钢

1----

不锈钢材质

2---

特殊材质

 

测量介质

-S

液体

-Q

普通气体

-M

煤气

-Z

蒸汽

传感器管径-

-

见公称直径代码表

十四、公称直径代码表: 

       A

20

J

125

S

600

B

25

K

150

T

700

C

32

L

200

U

800

D

40

M

250

V

900

E

50

N

300

W

1000

F

65

O

350

X

1100

G

70

P

400

Y

1200

H

80

Q

450

Z

﹥1200

I

100

R

500

 

 

十五、订货须知: 
订货时请详细提供以下数据: 
1、被测介质名称; 
2、zui大、常用、zui小流量(m3/h); 
3、工作压力(Mpa)、工作温度(℃) 、zui高压力(Mpa)、zui高温度(℃);
4、介质密度、粘度; 
5、管道材质、内径、外径; 
6、现场管道敷设情况和局部阻力件形式。
7、您需要中伟测控的显示仪表配套时,请参阅相应的说明书,选用合适的型号或由我公司技术人员根据您提供的资料替您设计选型。
8、如有特殊要示,请与我公司销售部。
售后服务:
1、从合同签订之日起,我中伟公司对所提供的产品提供免费保养及维护服务,承诺终生维修服务;
2、江苏中伟测控仪表有限公司的将定期与客户,了解产品的使用情况,并解决客户使用过程中产生的问题,无偿提供;
3、保修期内出现人为的损坏,我公司负责进行维修,并收取由此产生的维修费用;
4、产品出现质量问题或对产品不满意,用户可以无条件的选择退换货,中伟测控不收取任何的手续费,出现质量问题,承担来回的运费。

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