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氢气流量计功能特点及选型方法

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TX-LUGE系列智能
涡街流量计(氢气流量计),是我公司开发研制的具有国内领先水平的新型气体流量计。

氢气流量计有如下特点:

★无机械可动部件,耐腐蚀,稳定可靠,寿命长,长期运行无须特殊维护;

★采用16位电脑芯片,集成度高,体积小,性能好,整机功能强;

★智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体,采取内置式组合,使结构更加紧凑,可直接测量流体的流量、压力和温度,并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正;

★采用双检测技术可效地提高检测信号强度,并抑制由管线振动引起的干扰;

★采用汉字点阵显示屏,显示位数多,读数直观方便,可直接显示工作状态下的体积流量、标准状态下的体积流量、总量,以及介质压力、温度等参数;

★采用EEPROM技术,参数设置方便,可永久保存,并可保存最长达一年的历史数据;

★转换器可输出频率脉冲、4-20mA模拟信号,并具有RS485接口和HART协议,可直接与微机联网,传输距离可达1.2Km;

★配合本厂的FM型数据采集器,可通过因特网或者电话网络进行远程数据传输;

★压力、温度信号为变送器输入方式,互换性强;

★整机功耗低,可用内电池供电,也可外接电源。
氢气流量计主要用途

智能涡街流量计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量,是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的首选产品。

使用环境条件


环境温度:-30℃~+55℃

相对湿度:5%~95%

大气压力:86KPa~106KPa

工作条件

介质温度范围:-20℃~+70℃

公称压力:1.6、2.5、4.0 、6.3MPa

产品组成

旋进旋涡流量计由传感器和转换器两部分构成。

氢气流量计法兰连接尺寸表

 

公称通径
DN(mm)
公称压力
(MPa)
外形尺寸(mm)
 
表体材质
重量
(kg)
表体长度L
高度H
不锈钢
铝合金
20
1.6/2.5/4.0
180
347
 
5
6.3、10、16
180
357
 
 
25
1.6/2.5/4.0
200
367
 
7
6.3、10、16
200
378
 
10
32
1.6/2.5/4.0
230
383
 
9
6.3、10、16
230
402
 
12
50
1.6/2.5/4.0
230
403
 
11
6.3、10、16
260
421
 
14
80
1.6
330
438
 
11
2.5/4.0
330
438
 
18
6.3、10、16
330
446
 
21
100
1.6
410
468
 
 
14
2.5/4.0
410
475
 
18
6.3、10、16
410
483
 
33
150
1.6
585
542
 
21
2.5/4.0
585
549
 
52
6.3
585
572
 
72
200
1.6
700
618
 
41
2.5
700
626
 
117
4.0
700
634
 
127

 

氢气流量计工作原理与结构特征
工作原理
流量传感器的流通剖面类似文丘里管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片,当流体进入流量传感器时,导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时,旋涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大水成正比,不受流体物理性质和密度的影响,检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号,然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理,最后在液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。
流量计结构
旋进旋涡流量计结构紧凑,主要由壳体、旋涡发生体、传感器(温度、压力、流量)、整流器、支架和转换器构成。
执行标准
流量计执行JJG 198-94《速度式流量计检定规程》。
 
氢气流量计主要技术参数

 

公称通径DN(mm)
类型*
流量范围(m3/h)
工作压力(MPa)
精确度等级
重复性
20
 
1.2-1.5
 
1.6
2.5
4.0
6.3
10
16
 
 
 
 
 
1.0
1.5
 
 
≤2.5MPa
铝合金
 
≥4.0MPa
不锈钢
 
 
小于基本误差限绝对值1/3
25
 
2.5-30
32
 
4.5-60
50
A型
10-150
B型
6-75
80
A 型
28-400
B型
18-200
100
A型
50-800
B型
40-60
150
A型
150-2250
1.6
2.5
4.0
B型
100-1200
200
 
360-3600

 

*说明:A、B用以区别相同通径不同流量范围。
◆防爆标志
流量计为隔爆型,其防爆标志为Exd IIBT4和Exd IICT4 ~T6(不含乙炔)。
◆接线口
出线接口为M20*1.5内螺纹。

TXLUGE系列涡街流量计产品选型

 

代号 口径 流量范围m3/h
TXLUGE-25 DN25 2.5~30
TXLUGE-32 DN32 4.5~60
TXLUGE-50 DN50 10~150
TXLUGE-80 DN80 28~400
TXLUGE-100 DN100 50~800
TXLUGE-150 DN150 150~2250
TXLUGE-200 DN200 360~3600
  代号 功能1
N 无温压补偿
Y 带温压补偿
  代号 输出型号
F1 4-20mA输出(二线制)
F2 4-20mA输出(三线制)
F3 RS485通讯接口
  代号 功能2
E1 1.0级
E2 1.5级
T 常温
P1 1.6Mpa
P2 2.5Mpa
P3 4.0Mpa
D1 内部3.6V供电
D2 DC24V供电
B1 不锈钢
B2 铝合金



氢气流量计概述


氢气流量计是一类采用压电晶体作为检测元件,输出与流量成正比的标准信号的流量仪表。可以与计算机及集散系统配套使用,对不同介质的流量参数进行测量。不锈钢气体流量计根据流体涡街的检测原理,其检测涡街的压电晶体不与介质接触,仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点.

不锈钢气体流量计可用于各种气体、液体和蒸汽的流量检测及计量。不锈钢气体流量计可以与智能流量积算仪配套使用,具有通用性强的特点。参照使用环境和特殊要求,不锈钢气体流量计提供多种规格,品种包括通用型不锈钢气体流量计、插入式不锈钢气体流量计、一体式不锈钢气体流量计、防爆式不锈钢气体流量计、温补一体式不锈钢气体流量计等产品。

 

氢气流量计工作原理

在流体管道中,垂直插入一个柱形阻挡物,在其后部(相对于流体流向)两侧就会交替地产生旋涡。随着流体向下游流动形成旋涡列,我们称之为卡门涡街。我们把产生旋涡的柱形阻挡物定义为旋涡发生体实验证明,在一定条件下旋涡的分离频率与流体的流速成线性关系。因而,只要检测出旋涡分离的频率,即可计算出管道内流体的流速或流量。不锈钢气体流量计即是根据这一原来制造。

 

 


氢气流量计流量范围:
 

结构
形式

通径
(mm)

工况流量范围(m3/h)

空气

蒸 汽

15

0.3-3.8

3.8-38

4.4-44

20

0.5-6.2

6.7-67

7.9-79

25

0.9-10

10-100

12-120

32

1.6-16

16-160

19-190

40

2.5-26

25-250

30-300

50

3.5-38

40-400

50-500

65

5.2-65

68-680

85-850

80

8-100

100-1000

120-1200

100

12-150

160-1600

190-1900

125

20-250

230-2300

280-2800

150

32-380

380-3800

440-4400

200

50-620

670-6700

790-7900

250

80-1150

1060-10600

1200-12000

300

130-1400

1540-15400

1780-17800

400

180-2700

2700-27000

3200-32000

500

280-4200

4240-42400

4950-49500

600

410-6100

6100-61000

7100-71000

700

580-7300

7800-78000

9300-93000

800

720-10800

10850-108500

12660-126600

900

970-12000

13000-130000

15500-155000

1000

1130-16900

17000-170000

20000-200000

1100

1450-18000

19000-190000

23000-230000

1200

1630-24400

24400-244000

28500-285000

1300

2020-25300

27000-270000

32000-320000

1400

2350-29500

31000-310000

37200-372000

1500

2550-38000

38200-382000

44500-445000

 

 

氢气流量计安装尺寸
 


 

氢气流量计的配线设计


一. 输出频率信号的三线制不锈钢气体流量计配线设计

输出频率信号的三线制流量传感器采用DC24V或DC12V电源供电,一般通过三芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连,屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求,另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离,不能平行走线。传感器端子接线见图


二.输出标准4~20mA电流信号的两线制不锈钢气体流量计配线设计

输出标准4~20mA电流信号的两线制变送器采用DC24V电源供电,一般通过两芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连,屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求,另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离,不能平行走线。变送器端子接线见图


三.带RS-485通讯接口功能的氢气流量计配线设计

带RS-485通讯功能的不锈钢气体流量计采用DC24V电源供电,与其它设备之间采用四线制传输方式。仪表端子接线见图

四.防暴型涡街流量仪表配线设计

LUGB/E三线制脉冲输出型涡街流量仪表与LB978齐纳安全栅相连、LUGB/E两线制标准4~20mA电流输出型涡街流量仪表与LB987S齐纳安全栅相连可构成本质安全型防爆系统,产品防爆标志为Ex ia Ⅱ CT2-T5。本安防爆型涡街流量传感器/变送器与防爆安全栅和积算系统等关联设备的接线性请参看防爆安全栅厂家提供的接线说明和以下所示图


注意事项:


(1)防爆型传感器和变送器安装于危险场所,安全栅、显示仪表、供电电源,计算机等关联设备必须安装在安全场所。


(2)传感器和变送器应有可靠接地,防爆地线不得与强电系统保护接地共用。

 


 

氢气流量计的安装


安装说明


(1)不锈钢气体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,前后直管段要满足不锈钢气体流量计的要求,所配管道内径也必须和涡街流量变送器内径一致。


(3)安装示意图

 

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,不宜采用不锈钢气体流量计。

调试说明


1、接上信号线、电源线


2、开启进口、出口阀门,进出口阀门开度要一致


3、打开不锈钢三阀组平衡阀,缓慢开启孔板高低压端的阀门,待流体通过流量计后关闭不锈钢三阀组平衡阀即可。


安装管道条件:


(1)节流件前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。


(2)安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。


(3)为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以


1)直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法:


(A)节流件前OD,D/2,D,2D4个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%


(B)在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其大偏差不得超过±2%


2)节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关。


(4)节流件上游侧阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取所列数值的1/2


(5)氢气流量计节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D)。若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合规定的小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。



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