磷酸流量计概述

     我公司生产的V型锥形流量计是一种高精度、高稳定性、量程比宽、可测介质广的新型流量计。可测量介质包括液体、气体、蒸汽等,几乎涵盖了所有流动性介质。流体的 工况温度可达800℃, 压力可达10.5Mpa。 若选用特种材质的表体,介质的工况温度、压力还可以更高。V型锥形流量计可测量 雷诺数为500万, 雷诺数为8000甚至更低。 产生满刻度差压信号从 小于0.1千帕到 几十千帕。

磷酸流量计工作原理

V型锥流量计[1]属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样,也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内,当压力降低时,速度会增加,当介质接近锥体时,其压力为P+,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加,压力会降低为P-,如图一所示,P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上,流速发生变化时,差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体,流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时,锥体节流面积越大,则产生的差压值也越大。

特点

1、 具有良好的准确度(≤0.5%)和重复性(≤0.1%)。

2、 具有较宽的量程比(10﹕1~15﹕1)

3、 自整流功能,只需要极短的直管段(前1~3D后0~1D)。

4、 自清洁功能,可测脏污和易结垢流体,适合高炉煤气等杂质较多的介质。

5、 自保护功能,节流件关键部位不磨损,能保持长期稳定地工作。

6、 耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动。

7、 可测流体的种类 广泛(液、气、蒸汽),流量测量范围宽(微小流量~大流量),适应的管道DN15~DN3000。

8、 流量计结构设计是流体扫过型结构,不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污物, 适用于脏污流体的流量测量,如焦炉煤气,湿气体等

9、 无可动部件

10、当流体流经具有特殊廓形的内锥体时,会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体尾部的边缘,从而减少它被磨损的可能性。

11、在换热站测量蒸汽,热水,无需直管段。由于换热站空间比较小,选择一般流量计要求直管段较长,影响运行精度,用在测量高炉煤气,有自清洁作用,引压管不易堵塞。

2、参数及外形示意图

法兰连接型表体

公称口径: Φ15-Φ2000测量介质:液体、气体、蒸汽

测量介质温度范围:-200℃~+800℃

压力等级:1.0MPa~10.5MPa

精度等级:0.5级、1.0级、1.5级、2.5级

表体材质:锥体材质为不锈钢,管道、

法兰为碳钢。(其它材质协议供货)

β值范围:0.45……0.85

法兰取压型表体

公称口径: Φ80-Φ2000

测量介质:液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围:-200℃~ +800℃

压力等级: 1.0MPa~10.5MPa

精度等级:0.5级、1级、1.5级、2.5级

表体材质:锥体材质为不锈钢,管道、

法兰为碳钢(其它材质协议供货)

β值范围:0.45……0.85

管道焊接型表体

公称口径: Φ15-Φ2000

测量介质:液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围:-200℃~ +800℃

压力等级:1.0MPa~10.5MPa

精度等级:0.5级、1级、1.5级、2.5级表体材质:锥体材质为不锈钢,管道、

法兰为碳(其它材质协议供货)

β值范围:0.45……0.85

3、组成

V锥传感器和差压变送器组成的V锥流量计

依照用户要求不同,利用V锥传感器和差压变送器组成流量检测仪表供货分为二类:

1.V锥传感器

只提供差压信号的检测部分(V锥体及测量管道),不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分,输出信号为差压。由用户自己进行配套。

2.V锥流量计

由V锥传感器和差压变送器组成。有分体型安装和一体型安装两种结构。

分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。

一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体,用户购买一体型V锥流量计后,使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。

4、可测量的流体

1.气体

煤气:焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气

天然气:包括含湿量5%以上的天然气

各种碳氢化合物气体:烷烃类,烯烃类等气体

各种气体制造:氢、氦、氩、氧、氮气等

腐蚀性气体:湿的氯化物气体等

空气:包括含水,含尘埃的空气、压缩空气等

烟道气:各种锅炉、加热炉排放的烟道气

2.蒸汽:饱和蒸汽、过热蒸汽

3.液体

油类:原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等

水:原水、饮用水、生产水、污水等

各种水溶液:酸、碱、盐水溶液等

有机物化学品:甲醇、乙二醇、二甲苯等

4.特殊流体

油+HC气+沙

加气的水:H2O+N2+空气;H2O+CO2等

5、安装方法

1:管道法兰安装的方法为:V锥流量计的两端各有一个法兰,与管道上的法兰进行连接,是通常工业比较常用的连接方式,特别适用于各个管道口径的连接,此种安装方式可与差压变送器进行分体安装,通常使用于测量蒸汽的流量和高温介质的流量。

2:法兰夹装式安装方法为:V锥流量计两端各配有法兰,当连接的管道无法兰连接时,可选用焊接的方式进行连接,再把V锥流量计安装在法兰之间。

3:管道焊接式安装方法为:V锥流量计与安装管道没有法兰连接的情况下,采用直接焊接的方式,直接把流量计与管道焊接在一起,此种方法安装成本较低,减少了4片法兰的成本,适用于大口径流量计的安装场所,属于一次性安装方式。

6、V锥流量计主要特点

1.精度高:磷酸流量计的精度为测量值的±0.5%,贸易计量级为±0.3%(系统精度需参照应用条侏及二次仪表的精度)。

2.重复性好:磷酸流量计的重复性很好,为±0.1%。

3.量程比宽:磷酸流量计的量程较其它类型的差压流量计大得多,正常情况下为10:1,若有必要不是也可加大。在雷诺数高于8000时输出信号为线性,若低于8000也可测量,但需对输出信号根据曲线进行修正。

4.直管段要求低:伯努力方程要求受测流体为理想流体,在实际应用中这是根本不可能的,很多情况会造成流体分布不均匀,如弯头,阀门,缩径,扩径,泵,三通等等,对其它仪表而言,这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布,如在紧邻仪表上游有单弯管,双弯管,经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度,由于V型流量计可均匀流体分布曲线,因此同其它类型的差压流量计相比,对上下游直管段的要求小,建议安装时在上游留0-3D的直管段,在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大,管道价格高或直管段不够的情况下,磷酸流量计将是 佳选择。在过去十年内,对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试,测试结果表明,磷酸流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。

5.流量计特有结构所形成的边界层效应,使节流件关键部位不会磨损,因此可以保持几何尺寸长期不变,因此能长期稳定工作而无须标定。流量计是纯机械体,因此耐高温、耐高压、耐腐蚀及不怕振动。

6.可测的流体广泛(液体、气体、蒸汽),测量范围宽(微小流量~大流量),适用的管径DN15~DN3000。

7、连接方式介绍

1、管道法兰式:是指流量计两端有安装法兰。与工艺管道两端同规格的安装法兰(也称用户法兰)连接,是比较常用的结构形式,适用的口径(DN50mm~3000mm)。此种形式适用于节流装置与差压变送器分体安装时选用,一般常用于测量蒸汽流量时使用,在测量其他高温介质时也可以使用。

2、法兰夹装式:用于小口经流量计的安装形式,每台流量计玉工艺管道只需2片法兰。法兰与工艺管道焊接在一起,再把流量计夹装在两法兰之间。此中安装方法与涡街流量计(≤300mm)安装方法相同。

3、小口径一体化式:适用口径≤DN40mm,介质温度≤120℃的流体。该结构是把差压变送器直接与塔形流量计组合成一个整体。二者之间无导压管、取压阀、三阀组。使安装变的 简单(与涡街流量计安装方法相同) 。差压变送器调节零点时需要关闭工艺管道的阀门,就可以调零。

注意:此安装方式,不能用于测量高温介质的场合,是因为高温介质会进入差压变送器测量室内,损坏变送器测量膜片。

4、管道对焊式:是指塔形流量计与工艺管道无法兰连接(流量计本体无法兰),安装时直接把流量计与工艺管道焊接在一起。该结构成本相对较低(减少4片法兰的成本),属于一次性安装。一般用于较大口径的场合。

5、常规流体一体化式:是指介质温度≤120℃的流体,适用管径:DN50~DN3000。生产厂家根据不同的流体和用户要求,出厂时在流量计上为用户焊接(或装配)好阀门和三阀组。在现场安装时由用户把流量计与变送器组装在一起即可。

6、蒸汽一体化式:是指测量蒸汽流量时,把变送器与塔形流量计组装在一起,变送器与流量计之间要装配我公司“蒸汽专用三阀组”部件,从而取消了导压管并大大简化了取压结构。

7、液体防冻式:是指塔形流量计与变送器之间装由我公司“液体专用隔离罐”,罐中装有特殊介质,该介质能在较低的温度下不冻结。此种安装方式在测量液体时,特别在北方冬天室外环境比较低的情况下。往往变送器测量室种的液体容易冻结,损坏变送器。

8、方形管道法兰式:是指工艺管道为方形管,而流量计测量管为圆形管道,二者通过一个特制的“方-圆”连接件进行连接。

V锥流量计对安装场所的要求

锥流量计是在管道中心悬挂一个锥形截流件,锥形件阻碍介质流动,重塑流速曲线,测量介质包括水、蒸汽、空气、天然气、氮气、焦炉煤气和有机气体等。V锥流量计对安装场所有哪些要求呢?

通常V锥流量计传感器外壳防护等级为IP65,安装场所要求是:

1、选择振动小的场所,特别对一体型仪表;

2、测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所;测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游;测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段的下游;

3、尽可能避免测量管内会变成负压;

4、环境相对湿度在10%~90%范围内;

5、尽可能避免受阳光直照;

6、避免雨水浸淋,不会被水浸没。

7、避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰;

8、易于实现传感器单独接地的场所;

9、尽可能避免开周围环境有高浓度腐蚀性气体;

10、环境温度在-25/-10~50/60℃范围内,一体型结构温度还受制于电子元器件,范围要窄些;

11、V锥流量计如果防护等级是IP67或IP68,则无需上述8、10两项要求。

8、优越性及局限性

1优越性:

(1)、对流体的均速作用,信号稳定:“信号波动”是孔板的1/10,因此安装所需要的直管段短,解决了长期困扰用户的差压仪表直管段太长的难题(前0~3D直管段,后0~1D直管段)

     (2)、 度高±0.5%,重复性好±0.1%,量程比宽10∶1

(3)、 耐磨损,具有长期的稳定性和精度,不需要重复标定

(4)、具有自清洁功能,脏污流体不会堵塞。对于特脏流体采用本公司独立知识产

权的防堵 技术,彻底解决了在高炉、焦油煤气测量中节流件、导呀压管堵

塞、粘附的难题。

(5)、传感器是金属体不含电子器件,因此耐高温、耐振动。

(6)、适用的流体 广泛,低、高流速的流体均可准确测量,规格齐全适用口径

DN15~DN3000。

(7)、压力损失小:同样的β值,压损是孔板的1/3~1/5

(8)、安装方式灵活:可选管道法兰式,直接焊接式,方管式

注:V锥流量计需选配:差压变送器、三阀组、针型阀、冷凝罐、冷凝圈、压力变送器、温度变送器、流量积算仪。

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