天然氣計(jì)量表廠家，天然氣進(jìn)口管道，天然氣計(jì)量表選型，防爆型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

---金湖思派儀表有限公司
產(chǎn)品概述：

SP-LU系列利用氣體振動(dòng)原理而開發(fā)的一種新型流量計(jì)，廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計(jì)量，該流量計(jì)無可動(dòng)部件，可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時(shí)不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。渦街流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

工作原理：
SP-LU系列以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時(shí)，在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（見下圖）。

由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號（或轉(zhuǎn)換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。

一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St·v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個(gè)無量綱的系數(shù)，只要準(zhǔn)確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。

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．盡可能避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(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．渦街流量儀表應(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．氨氣流量計(jì)對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  

DN為儀表工稱口徑

注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量儀表的下游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)與流量儀表表體內(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．測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處，見圖（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)入儀表測量管，氣流應(yīng)自下而上流動(dòng)，如圖（四）a所示

7．測量液體時(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)入儀表測量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處

如圖（四）b所示

8．測量高溫、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。

技術(shù)指標(biāo)：
1．測量介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標(biāo)準(zhǔn)電流4～20mA；三線制標(biāo)準(zhǔn)電流0～10mA。
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。
產(chǎn)品選型表： 

口徑及規(guī)格要遵循以下原則進(jìn)行選擇:

(1)明確流體的名稱、組分。

(2)明確工作狀態(tài)的zui大、常用、zui小流量。

(3)明確zui高、常用、zui低工作壓力和工作溫度。

(4)工作狀態(tài)下介質(zhì)的黏度。

(5)根據(jù)被測流體狀態(tài)的不同(液體、氣體、蒸汽)進(jìn)行儀表流量范圍、口徑大小的計(jì)算與選擇。

氣體在工況下的測量范圍(m3/h)

局限性:

(1)不適用于低雷諾數(shù)(Ren≤2×104)測量，在高黏度、低流速、小口徑情況下應(yīng)用受到限制。

(2)管道有振動(dòng)的場所應(yīng)選用耐振檢測方式的儀表。

(3)旋渦分離的穩(wěn)定性受到沈速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響，應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻流件配置足夠長的直管段，一般可參照節(jié)流式差壓流量計(jì)的直管段長度要求安裝。

(4)與渦輪流量計(jì)相比，儀表系數(shù)較低，分辨率低，且口徑越大越低，一般應(yīng)用于中小口徑(DN25~DN300)。

(5)儀表在脈動(dòng)流、混相流中應(yīng)用尚缺試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

選型和使用是用好流量計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)壓縮空氣流量計(jì)使用情況不是很理想的主要原因是選型不當(dāng)，使流量計(jì)沒有工作于儀表流量范圍的中、上區(qū)域(儀表信號質(zhì)量好，精確度高，具有較好的抗振動(dòng)性能)，有些由于管道沒有充滿介質(zhì)，用戶不愿意縮管，甚至超出了所選流量計(jì)的使用范圍，無法測量。

主要功能特點(diǎn)
1.傳感器檢測探頭采用優(yōu)化組合結(jié)構(gòu)和特殊技術(shù)封裝，耐高溫可達(dá)350℃；
2.壓電元件是鑲嵌在探頭體中，檢測元件不接觸介質(zhì)，可靠性高；
3.壓電元件內(nèi)部無填充料，性能穩(wěn)定，使用壽命長；
4.測量范圍度：10:1；15:1；20:1；
5.傳感器可應(yīng)用于相應(yīng)的爆炸性危險(xiǎn)場所，安全性好。
6.在規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號不受流體溫度、壓力、粘度的影響；
7.安裝方式多樣、方便、易于操作：法蘭式安裝、夾持式安裝、卡箍式安裝；
8.通用性強(qiáng)：可與本廠任何一種或其他廠家生產(chǎn)的某些流量積算儀組成測量控制系統(tǒng)。
儀表接線說明：
一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設(shè)計(jì) 

輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(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。傳感器端子接線見圖

二.輸出標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

輸出標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號的兩線制變送器采用DC24V電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(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。變送器端子接線見圖

三．帶RS-485通訊接口功能的渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

帶RS-485通訊功能的渦街流量儀表采用DC24V電源供電，與其它設(shè)備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖

四．防爆型渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與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儀表與 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)備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖

注意事項(xiàng)：

（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險(xiǎn)場所，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。

主要優(yōu)點(diǎn):

(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護(hù)方便。

(2)適用流體種類多，如液體、氣體、蒸汽以及部分混相流體。

(3)與差壓式、浮子式流量計(jì)比較，精確度較高，一般可達(dá)±1%R左右。

(4)范圍寬度達(dá)10：1或20：1。

(5)壓損小，約為孔板流量計(jì)的1/2~1/4。

(6)輸出與流量成正比的脈沖信號，適用于總量計(jì)量，無零點(diǎn)遷移。

(7)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率信號不受流體物性(密度、黏度)和組分影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)，可以在一種典型介質(zhì)中校驗(yàn)而適用于各種介質(zhì).如圖所示。

(8)可針對不同對象選用相應(yīng)的旋渦檢測技術(shù)。