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渦街流量計安裝要求有哪些?

點(diǎn)擊次數:2223 發(fā)布時(shí)間:2021-03-19 08:22:08

儀表口徑的確定和安裝設計

儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶(hù)和設計單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并**可與我公司的銷(xiāo)售或技術(shù)支持部門(mén)聯(lián)系,以確保選型正確。

一.適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇,根據流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量?jì)x表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表,用于不同介質(zhì)時(shí),它的測量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測的流量范圍需要通過(guò)計算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍,見(jiàn)表(二),參比條件如下:
1.氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2.液體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
(二)確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟:
1. 明確以下工作參數。
(1)被測介質(zhì)的名稱(chēng)、組份
(2)工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量
(3)介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度
(4)工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2. 渦街流量計測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,因此應先根據工藝參數求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下:
(1)已知氣體標準狀態(tài)體積流量,可通過(guò)以下公
       式求出工況體積流量
   公式(3)
 (2)已知氣體標準狀態(tài)密度ρ,可通過(guò)以下公
    式求出工況密度
    公式(4)                             
(3)已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv
                公式(5)
式中:
Qv: 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)
    (Qv=3600f/K  K:儀表系數 )
Qo: 介質(zhì)在標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
Qm: 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ: 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)
ρo:介質(zhì)在標準狀態(tài)下的密度(kg/m3),常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度,見(jiàn)表(三)
P: 工況狀態(tài)表壓(MPa)
t: 工況狀態(tài)溫度(℃)
3.儀表下限流量的確定。渦街流量?jì)x表的上限適用流量一般可不計算,渦街流量?jì)x表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿(mǎn)足兩個(gè)條件:*小雷諾數不應低于界限雷諾數(Re=2×104);對于應力式渦街流量?jì)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許值(旋渦強度與升力ρv2  成比例關(guān)系)。這些條件可表示如下:
由密度決定的工況可測下限流量:
  
由運動(dòng)粘度決定的線(xiàn)性下限流量:
                           公式(7)
式中:
Qρ:滿(mǎn)足旋渦強度要求的*小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度 
Qυ:滿(mǎn)足*小雷諾數要求的*小線(xiàn)性體積流量(m3/h) 
ρ:被測介質(zhì)工況密度(kg/m3)
Q0: 參比條件下儀表的*小體積流量
(m3/h)      
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動(dòng)粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質(zhì)的運動(dòng)粘度(m2/s)
通過(guò)公式(6)、(7)計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν,確定流量?jì)x表可測下限流量和線(xiàn)性下限流量:
     Qυ≥Qρ:可測流量范圍為Qρ~Qmax  , 線(xiàn)性流量范圍為Qυ~Qmax
Qρ~Qmax  
Qmax:渦街流量?jì)x表的上限體積流量(m3/h)
4.儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應該小于70m/s,液體的上限流速應該小于7m/s
5.當用戶(hù)測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí),常采用的計量單位是質(zhì)量流量,即:t/h或Kg/h。由于蒸汽(過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽)在不同溫度和壓力下的密度是不同的,因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計算得出
        公式(8)                                                      
式中:
ρ: 蒸汽的密度(kg/m3) 
ρ0:1.205kg/m3 
Q蒸汽 :蒸汽質(zhì)量流量(t/h)
6.計算壓力損失,檢測壓力損失對工藝管線(xiàn)是否有影響,公式(單位:Pa):
Δp= CdρV2/2                   公式(9)
式中:
Δp:壓力損失(Pa)  Cd:壓力損失系數
ρ:工況介質(zhì)密度(kg/m3)V:平均流速(m/s)
7.被測介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應使管道壓力符合以下要求: 
p≥2.7Δp+1.3p0       公式(10)
式中: 
Δp: 壓力損失(Pa)
p0:工作溫度下液體的飽和蒸汽壓(Pa絕壓)
Po:流體的蒸汽壓力  (Pa絕壓)
8.渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿(mǎn)足設計工藝要求時(shí),應該考慮選用其它類(lèi)型流量計。
9.通過(guò)計算如果有兩種口徑都可滿(mǎn)足要求,為了提高測量效果、降低造價(jià),應選用口徑較小的表。應該注意的是,盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2~2/3
表(二)參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
渦街流量計流量范圍表
渦街流量計氣體介質(zhì)密度表
(三)選型舉例:
例一:已知氣體壓力和溫度及標況下的流量時(shí)
某壓縮空氣,標況流量范圍為QN=1200-12000Nm3/h,壓力P=0.7Mpa(表壓),溫度t=30℃。試確定流量計口徑。
步驟一:計算壓縮空氣的工況體積流量
由公式(3):
工況使用下限體積流量為:
Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/(P +0.1)
   =1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/(0.7 +0.1)
    =157(m3/h) 
工況使用流量上限為: Qvmax=1570(m3/h)
步驟二:根據使用工況流量范圍157-1570m3/h,查表(二),滿(mǎn)足下限流量條件的流量計為DN80 、DN100和DN125,考慮到上限流量1270m3/h及使用效果和經(jīng)濟成本,初選DN100, DN100流量計的工況流量范圍是100-1700m3/h,接近使用流量范圍,初選DN100流量計,但應具體核算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量。核算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量:
    由公式(4)及公式(6):
    37.46(m3/h) 
即,流量計在該工況條件下的可測下限流量是
37.46m3/h,遠小于要求的工況下限流量157m3/h,確定選用DN100流量計。
例二:已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時(shí)
測量介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽,蒸汽溫度為320℃,壓力為1.5MPa(絕壓),流量范圍為3t/h~25t/h, 試  確定流量計口徑。
步驟一:計算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍,經(jīng)查附表(二),該狀態(tài)下蒸汽的密度為:5.665Kg/m3,由公式(8) :
       765(m3/h)
       6379(m3/h)
步驟二:根據等效參比流量范圍765-6379m3/h,查表(二),比較適合該流量范圍為DN200口徑。

二.儀表的安裝設計

    儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節,若安裝不當,輕則影響儀表的使用精度,重則會(huì )影響儀表的使用壽命,甚至會(huì )損壞儀表。
(一) 安裝環(huán)境要求:
1.盡可能避開(kāi)強電設備、高頻設備、強開(kāi)關(guān)電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2.避開(kāi)高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風(fēng)措施。
3.避開(kāi)高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風(fēng)措施。
4.渦街流量?jì)x表應盡量避免安裝在振動(dòng)較強的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,并加防振墊,加強抗振效果。
5.儀表*好安裝在室內,安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線(xiàn)彎成U形,避免水順著(zhù)電纜線(xiàn)進(jìn)入放大器殼內。
6.儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳摿粲休^充裕的空間,以便安裝接線(xiàn)和定期維護。
(二) 儀表管道安裝要求:
1.渦街流量?jì)x表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,否則會(huì )影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長(cháng)度要求見(jiàn)圖(三)  
DN為儀表工稱(chēng)口徑
渦街流量計直管段安裝注意事項
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量?jì)x表的上游,而應安裝在渦街流量?jì)x表的下游10D處。
2. 上、下游配管內徑應相同。如有差異,則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿(mǎn)足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
         上、下游配管應與流量?jì)x表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小于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,其內徑應比表體內徑大1-2mm
4. 測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí),測壓孔應設置在下游3-5D處,測溫孔應設置在下游6-8D處,見(jiàn)圖(七)。D為儀表工稱(chēng)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。但若管道內含少量液體,為了防止液體進(jìn)入儀表測量管,氣流應自下而上流動(dòng),如圖(四)a所示
7.測量液體時(shí),為了保證管內充滿(mǎn)液體,所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí),應該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內含少量氣體,為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管,儀表應安裝在管線(xiàn)的較低處
如圖(四)b所示
渦街流量計垂直安裝注意事項
8.測量高溫、低溫介質(zhì)時(shí),應注意保溫措施。轉換器內部(表頭殼體內)高溫一般不應超過(guò)70℃;低溫易使轉換器內部出現凝露,降低印制電路板的絕緣阻抗,影響儀表正常工作。

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