石油氣流量計(jì)

石油氣流量計(jì)選型所需工藝參數(shù)

(1)流體名稱

(2)管道內(nèi)、外徑(mm)

(3)流體的狀態(tài):液體、氣體、蒸汽

(4)刻度流量單位(kg/h. t/h. m3/h.Nm3/h)

  a.在工作狀態(tài)下 b.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下

(5)常用流量

(6)最小流量、流量

  a.在工作狀態(tài)下b.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(介質(zhì)為氣體時(shí)應(yīng)該說(shuō)明流量值的狀態(tài))

(7)工作壓力(MPa)

    a.壓力 b.表壓力

(8)流體溫度(℃):、、常用的溫度

(9)介質(zhì)密度(kg/m3)

    a.在工作狀態(tài)下 b.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(介質(zhì)為氣體時(shí)應(yīng)該說(shuō)明密度值的狀態(tài))

(10)流體粘度(Pa.S)

(11)氣體成份

    體積百分比(用于兩種以上的混合氣體)

(12)防爆要求

    a.本安 b.隔爆

(13)管道法蘭

    a.按法蘭標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范.代號(hào)為提供法蘭標(biāo)準(zhǔn)及型號(hào) b.乙方設(shè)計(jì)提供法蘭圖紙

(14)輸出信號(hào)

    4-2OmADC.脈沖輸出、RS-485(自定義協(xié)議).Hart協(xié)議、RS-485(Modbus協(xié)議)

(15)供電電壓

24VDC. 3.6V鋰電池.24VDC 3.6V鋰電池雙電源供電

石油氣流量計(jì)測(cè)量原理

石油氣流量計(jì)是利用卡門(mén)渦街原理進(jìn)行流量測(cè)量的。把一個(gè)非流線形阻流體垂直插入管道中.隨普流體繞過(guò)阻流體流動(dòng).產(chǎn)生旋渦分離現(xiàn)象.形成有規(guī)則的旋渦列.左右兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反。這種旋渦稱為卡門(mén)渦街。根據(jù)卡門(mén)的研究這些渦列多數(shù)是不穩(wěn)定的，只有形成相互交替的內(nèi)旋的兩排渦，且渦列寬度h與同列相鄰的兩旋渦的間距I之比滿足h/1=0.281(對(duì)圓柱形旋渦發(fā)生體)時(shí).這樣的渦列才是穩(wěn)定的.稱卡門(mén)渦街.產(chǎn)生旋渦分離的阻流體稱為旋渦發(fā)生體。石油氣流量計(jì)是根據(jù)旋渦脫離旋渦發(fā)生體的頻率與流量之間的關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表。根據(jù)卡門(mén)渦街原理旋渦頻率f與管內(nèi)平均流速U有如下關(guān)系式:

式中:U1—旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速(單位:m/s)

     d—旋渦發(fā)生體迎流面寬度(單位:M)

     Sr—斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱系數(shù))

     U—測(cè)量管內(nèi)平均流速

     m—發(fā)生體兩側(cè)弓形流通面積之和與測(cè)量管截面積之比

  式中:D—管道內(nèi)徑(單位:m)

       d—發(fā)生體迎流面的寬度(單位:mm)

斯特勞哈爾數(shù)與旋渦發(fā)生體的形狀及雷諾數(shù)有關(guān).圖1-2所示為圓柱形旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)之問(wèn)的關(guān)系圖.由圖可知.當(dāng)雷諾數(shù)Re在2×104~7×1)的范圍內(nèi)，Sr基本是一個(gè)常數(shù)。

    式中:qv—通過(guò)流量傳感器的體積流量(單位:m3/s)

          f—旋渦頻率(單位:Hz)

          K—石油氣流量計(jì)儀表系數(shù)(單位:m-3)

          U—測(cè)量管內(nèi)平均流速(單位:m/s)

    圖1-2說(shuō)明.在斯特勞哈爾數(shù)Sr為常數(shù)的基礎(chǔ)上.通過(guò)石油氣流量計(jì)的體積流量與旋渦頻率成正比。儀表系數(shù)K僅與旋渦發(fā)生體幾何參數(shù)有關(guān).而與流體物理性質(zhì)和組分無(wú)關(guān)。

    石油氣流量計(jì)可以測(cè)量液體流量.也可以測(cè)量氣體流量。

在工程中應(yīng)用石油氣流量計(jì)測(cè)量流量時(shí).常用公式qv為:

式中:f—卡門(mén)渦街的釋放頻率(單位:Hz)

qv—體積流量(單位:m3/h);

斯特勞哈爾數(shù)Sr介紹

斯特勞哈爾數(shù)是石油氣流量計(jì)的重要系數(shù).在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi).斯特勞哈爾數(shù)接近常數(shù)。圖1-2所示.在曲線的Sr=O.17平直部分.旋渦釋放頻率與流速成正比.檢出頻率f就可求得流速U由U求出體積流量.當(dāng)流體在管道流動(dòng)時(shí).其雷諾數(shù)在2×104--7×106范圍內(nèi).斯特勞哈爾數(shù)可視為常數(shù).可保證測(cè)量范圍內(nèi)的精度.超出此范圍.Sr將隨雷諾數(shù)的降低或升高而升高.旋渦流量傳感器將出現(xiàn)非線性.當(dāng)雷諾數(shù)從2×104降低到5×103時(shí).旋渦盡管仍然可分離，但由于非線性的影響.會(huì)出現(xiàn)測(cè)量精度降低.影響測(cè)量精度.可以把雷諾數(shù)在2×104~7×106作為石油氣流量計(jì)的測(cè)量范圍。

石油氣流量計(jì)安裝

安裝步驟:

1、在管道上用氣割方法開(kāi)一個(gè)圓孔.孔徑略小于Φ100mm.孔的周邊應(yīng)無(wú)齒刺.以保證測(cè)量頭順利旋轉(zhuǎn)通過(guò):

2、在管道圓孔處焊上相應(yīng)直徑的短管(已提供)_固定好后先點(diǎn)焊并檢查短管的位置是否符合安裝要求.短管軸線與管道的軸線正交90°.且短管軸線的延長(zhǎng)線通過(guò)管道橫截面的圓中心.再整圈焊好。

3、在短管的法蘭上放墊片.將流量傳感器插入短管，安裝好固定螺栓，檢查法蘭周圍是否均勻，流向是否一致。

4、檢查各環(huán)節(jié)是否完好，慢慢打開(kāi)閥門(mén).觀察是否有泄漏(需特別注意人身安全)。

特別注意:

(1)流體流向必須與流量傳感器表體上的流向箭頭保持一致:

(2)安裝流量傳感器時(shí).在法蘭或管道的焊接過(guò)程中.流量傳感器須不在管道上.以免損壞流量傳感器。

使用注意事項(xiàng)

本系列隔爆型產(chǎn)品經(jīng)儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)站(NEPSI)檢驗(yàn)認(rèn)可.符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1/4-2000的規(guī)定_其防爆標(biāo)志為Exd IIBT3-6,

1.日常運(yùn)行維護(hù)檢查時(shí).應(yīng)盡量避免打開(kāi)隔爆型石油氣流量計(jì)的接線盒、進(jìn)線裝置.必須打開(kāi)時(shí)應(yīng)先切斷電源。如若隔爆外殼打開(kāi).應(yīng)妥善保護(hù)隔爆面.不得損壞.在檢修時(shí)隔爆面應(yīng)向上放置,不得直接接觸地面,以免損壞。

2.在現(xiàn)場(chǎng)檢修中不準(zhǔn)使用非防爆型的檢驗(yàn)儀表、照明燈具等。所用工具應(yīng)為無(wú)火花防爆工具。

3.產(chǎn)品外殼設(shè)有接地線端子,用戶在使用產(chǎn)品時(shí),須可靠接地。

用戶在現(xiàn)場(chǎng)安裝使用.須注意下列事項(xiàng):

①產(chǎn)品外殼設(shè)有接地端子.用戶在使用產(chǎn)品時(shí).須可靠接地:

②本安型石油氣流量計(jì)必須與經(jīng)防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)定的安全柵配接才能構(gòu)成本安防爆系統(tǒng):

③流量傳感器與安全柵本安端之問(wèn)的連接電纜為三芯屏蔽電纜(電纜必須有絕緣護(hù)套).芯線

  截面0.5mm2。其屏蔽層在安全場(chǎng)所單端接地.其電纜布線盡可能排除電磁干擾的影響并使

  電纜分布參數(shù)控制在0.05F之內(nèi).

④產(chǎn)品允許工作的環(huán)境溫度范圍為-25--60℃.防爆標(biāo)志中溫度組別與被測(cè)介質(zhì)溫度的關(guān)系如下:

⑤安全柵須裝于安全場(chǎng)所.其安裝使用維護(hù)必須按照安全柵使用說(shuō)明書(shū):

⑥用戶不得自行隨意更換流量傳感器內(nèi)的電氣元件:

⑦用戶安裝使用和維護(hù)產(chǎn)品時(shí)必須同時(shí)遵守GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》和《中華人民共和國(guó)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定

本安型防爆系統(tǒng)組成

安全柵可選用齊納式或隔離式.石油氣流量計(jì)、流量積算儀與安全柵之間的接線.請(qǐng)以所選安全柵說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)。