导热油流量计

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导热油流量计原理
　　

品牌	华普仪表	型号	HP-LWGY系列
类型	差压式流量计	测量范围	10 ~1000（m3/h）

 AJP系列平衡流量计对传统节流装置进行了极大的改进，具有平衡整流的显著特征。传统节流装置只有一个流通孔径，节流后使流体失去了理想状态；而平衡流量计有多个函数孔径，能限度地把流场平衡整流成理想流体，从而将差压式流量计的优势发挥的淋漓尽致。平衡流量计几乎适用于所有流体测量，是流体测量技术的一场革命，目前平衡流量计已经广泛应用到石油、化工、冶金、电力、天然气、水处理等行业。

产品原理
平衡流量计是一种革命性的差压式流量仪表，其工作原理与其他差压式流量计一样，都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被小化，形成近似理想流体，通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。

平衡流量计的特点
1、测量是标准孔板的5～10倍

2、流动噪声是标准孔板的1/15

3、压力损失是标准孔板的1/3

4、压力恢复比标准孔板快2倍

5、小直管段可以小于0.5D

一、线性度高、重复性好

平衡流量传感器具有对称多孔结构特点，能对流场进行平衡，降低了涡流、振动和信号噪声，流场稳定性大大提高，使线性度比孔板提升了5～10倍，重复性提高了54％，为0.15％，从其综合性能来看，平衡流量计属于流量计行列。
5:1量程比时，线性度可达±0.3％；
7:1量程比时，线性度可达±0.5％；
10:1量程比时，线性度可达±1.0％

二、直管段要求低

平衡流量传感器由于流场稳定，且压力恢复比孔板快两倍，大大所短了对直管段的要求其前后直管段一般为前3D后1D，小可以小于0.5D，从而省去大量直管段，尤其是特殊昂贵的材料的管道。

三、减少压力损失

多孔对称的平衡设计，减少了紊流剪切力和涡流的形成，降低了动能的损失，在同样的测量工况下，与孔板相比减少了2.5倍的压力损失，从而节省了相当大的运行能量成本，是一种节能型仪表，值得大量推广。

四、耐脏污不易堵

多孔对称的平衡设计，减少了紊流剪切力和涡流的形成，从而大大降低了滞留死区的形成，保证脏污介质顺利通过多个孔，减小了流体孔被堵塞的机会。

五、可直接替换孔板

其与孔板具有相同的使用方法和外形，因此可以直接进行替换，不需要任何配管的变化和相关仪表的更改，很适合全厂能源计量改造中将孔板改为平衡流量计。

六、流量测量范围宽

根据试验结果，我们了解到：平衡流量计的性能，使其流速可以从小到音速；其小雷诺数可低于200，雷诺数大于107；β值可选0.25～0.90。

七、长期稳定性好

由于其紊流剪切力的明显减小，大幅度降低了介质与节流件直接的摩擦，其β值长期保持不变，整个仪表无可动部件，因此可以长期保持稳定性。

八、可测高温高压介质

与孔板等节流装置一样，工作温度压力取决于管道和法兰的材质和等级，工作温度可达850℃，工作压力可达42MPa。

九、可测复杂工况介质

由于其特殊的结构设计，使其具有特殊的性能，它可以进行气液两相，各种混合气体（如瓦斯、沼气、煤气等等）、各种低温气体（如LNG、液氮、液氧、液氩、液氢、液氯、液化乙烯、液化石油气等等）、气液两相介质（如湿气）、浆料、多相水流、震动水流、电磁干扰介质和双向流（因为平衡流量计左右完全对称）。

 

　　
导热油流量计常见故障
　　导热油流量计常见故障九、 一台DN50涡街流量计，从说明书查到，其液体用流量范围是3-50m3/h。我们在油流标准装置上标定的结果是10-50 m3/h符合要求，但10m3/h以下不合格，应如何评价此台流量计?
　　涡街流量汁说明书中，标明的流量范围是使用于特定参考介质的流量范围，如液体—般指常温水。用于其他介质时，可用流量范围将随介质的粘度和密度不同而异。由于油流量标准装置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做标定介质，流量计的下限流量—般都会相应提高，使可用流量范围变窄。所以，涡街流量计在油流量标定装置上标定出现小流量性能变差是正常的。由此我们不难推断，如果用液化石油气(这种低粘度介质)标定涡街流量汁，将会得到比水好的相反结果。
导热油流量计的应用
导热油流量计的选择
　　（1）导热油流量变送器的选择
　　我公司在饱和蒸汽测量中采用明通仪表有限公司生产的VA型压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限，也就是说必须满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。
　　（2）压力补偿压力变送器的选择
　　由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，必须采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于明通公司管道饱和蒸汽压力在0.3－0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。
　　（3）显示仪表选择
　　显示仪表智能流量显示仪，具有稳压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。
导热油流量计的多数设定
　　（1）仪表系统的设定，仪表总厂需设定的仪表
　　系数K可用下式表示：
　　K= 1000/K0
　　式中：K0为涡街发生体在出厂时标定的仪表常数，L/脉冲；k的单位为脉冲数/m3。
　　（2）压力补偿压力变送器的量程设定。
　　（3）压力、流量报警上限设定。
　　3、导热油流量计的安装
　　（1）导热油流量计尽量安装在远离振动源和电磁干扰较强的地方，振动存在的地方必须采用减振装置，减少管道受振动的影响。
　　（2）直管段的配置，前后直管段要满足涡街流量计的要求，所配管道内径也必须和涡街流量变送器内径一致。
　　4、流量计使用注意事项
　　尽量减少管道内汽锤对涡街发生体的冲击。振动较大而又无法消除时，不宜采用涡街流量计
什么是符合现场需求的涡街流量计
　　1. 低维护量-市场上大多数的涡街流量计是采用取压孔或插入式检测元件感应漩涡，一旦介质中杂质嵌入取压孔或感应元件与表体间的缝隙，则造成信号变弱或不稳定。良好的设计应该是没有容易堵塞的部分，从而降低维护量。
　　2. 感应元件在线更换-某些厂家的感应元件与涡街发生体合二为一，看似简单的设计却给实际使用带来不便。因为一旦感应部分失效，则需要将管道内介质排空泄压后更换部件，影响生产。完善的设计应该是将二者分开，这样就可以单独更换感应部分，而无需将介质排空。
　　3. 导热油流量计容易受到振动的干扰，设计精良的涡街流量计可以通过硬件和数字信号处理将干扰排除，从而得到稳定的信号。
　　4. 涡街流量计安装的一大麻烦事前后需要很长的直管段，有些厂家可以提供在流量计内部缩径的设计，大大降低了用户专门维涡街流量计配备直管段的需求。
　　原理
　　在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
　　设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：
　　f=SrU1/d=SrU/md （1）
　　式中　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
　　Sr--斯特劳哈尔数；
　　m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
　　管道内体积流量qv为
　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
　　式中K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。
　　K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；
　　Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa；
　　Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
　　Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
　　由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
　　导热油流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
　　为提高涡街流量计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了SDLU改进型涡街流量传感器，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。
　　在实际应用中，往往流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。
　　为了使用方便，电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。
　　◆测量介质：气体、液体、蒸气
　　◆口径规格法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100
　　◆法兰连接式口径选择100,150,200
　　◆流量测量范围正常测量流速范围?雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s;液体0.5～7m/s
　　正常测量流量范围液体、气体流量测量范围见表2；蒸气流量范围见表3
　　◆测量1.0级? 1.5级
　　◆被测介质温度:常温–25℃～100℃
　　◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
　　◆输出信号脉冲电压输出信号高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
　　◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
　　◆脉冲电流远传信号4～20 mA,传输距离为1000m
　　◆仪表使用环境温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
　　◆材质不锈钢, 铝合金
　　◆电源DC24V或锂电池3.6V
　　◆防爆等级本安型iaIIbT3-T6
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