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用途:
LJSG系列均速管流量计,是我公司研制、开发的一种新型流量测量仪表。
均速管流量计是一种多孔自平均流量计,均速管又称笛管、托巴管、阿牛巴、威力巴、阿里巴、德尔塔巴等,它是基于流体流量测量中皮托管原理发展而来的。
速管流量计由于具有很多之处,因此可广泛应用于石油、炼化、天然气、化工、水处理、酿造等行业中各种液体、气体及蒸汽的体积流量或质量流量的准确测量。
被测介质:
测量对象 | 介质名称 |
液 体 | 水、废水、酒类、饮料、油品、溶济类、酸类等 |
气 体 | 天然气、煤气、烃类气体、二氧化碳气体、氮气、酸性气体等 |
蒸 汽 | 饱和蒸汽、过热蒸汽 |
测量原理:
当流体流经均速管流量传感器时,在均速管内产生一个与流量的平方成正比的平均差压信号ΔP,此ΔP信号经差压变送器转换成与流量成正比的4~20mADC信号输出。
均速管长度与工艺管道内径等同,它由以下五个部分组成。
●均速管本体
在均速管(即检测管)本体上开有若干取压孔,一是总压孔,一是静压孔。
●总压孔
在均速管正对流体流向一侧开有若干取压孔,称为总压孔,各总压孔分别检测出单元面积内流体的总
压,各总压孔是相通的,在均速管内形成平均总压,并由总压管引出。
●静压孔(或称低压孔)
静压孔位于总压孔的背面,并处于中间位置,用以检测该截面上的流体静压,由静压管引出。
●总压均值管
它将总压孔检测的总压,在管内形成平均总压后,由总压管传送至差压变送器的正压室。
静压引出管
将静压孔检测的静压管传送至差压变送器的负压室。
差压变送器测得总压与静压之差值,并转换成流量成正比的4~20mA信号输出。测量原理如图1所示。
●质量流量的测量
质量型一体化均速管流量计结构及安装如图2所示。利用智能型差压变送器,进行全工况的温/压自动补偿,尽可能地消除系统测量误差,可准确真实地实现如对蒸汽等介质的质量流量测量和计量。
流量计特点 :
●一体化式:
结构紧凑,取压管短、无泄漏点、安装方便;
减少信号传输的延迟,响应速度快;
取压平衡,无零点误差;
适用范围广,可对液体、气体及蒸汽的体积流量或者质量流量的测量。
●分离式
由于差压变送器异地安装,因此,均速管流量传感器具有良好的耐高温、高压性能;
流量传感器无需供电电源,因此,安全性,可适用于各种易燃易爆的危险场合。
●均速管对流体的阻碍系数小,压损很小,其压损仅占输出差压的2%左右,这是它的突出特征。
●适用差压范围广,Z小压差仅为30㎜H2O柱。
●管道口径适用范围大,当管径越大时,均速管采用管道插入式安装,其*性也愈突出。
●准确度及长期运行稳定性好,准确度可达±1.0%,稳定性可达±0.1%。
●均速管流量计对工艺管道布局要求较低,当直接安装在90°弯管下游仅2倍管径的地方(见图3),通过微调流量系数K值后仍可得到±3%的测量准确度。
通用技术参数:
●规格:DN50~DN500(㎜);插入式:DN500~DN5000(㎜);
●测量准确度:±1%FS;重复性:±0.1%;
●范围度:体积流量:10:1;质量流量:8:1;
●工作压力:均速管无提出功能性:≤20MPa;
均速管可提出型:≤10MPa;
●流体温度:≤450° C;
●介质粘度:≤30CP(相当于重油);
●材质:
均速管、三阀组:各种牌号不锈钢(任选)
主体管、法兰:不锈钢或碳钢(任选)参见图10.13;
取压接头(分离式流量计传感器差压信号输出接口,参见图 5之A);碳钢或不锈钢(任选)。
●差压变送器
•型号:按功能的不同,可选配3051、1151、EJA、FX-2、FCX-A/C及霍尼韦尔ST3000系列等
•输出:标准型:4~20mA
智能型:4~20mA叠加数字信号,HART协议可选;
•电源:24V.DC
•防爆等级:dⅡCT5-6、iaⅡCT4-6
•防护等级:IP66
表头:盲表和数显表两种(任选)
均速管流量计的分类及安装方式 :
●分类
均速管流量计可分以下四种类型:
a、分离式普通型,型号:LJSG-P;
b、分离式可提型,型号:LJSG-T;
c、一体化式普通型,型号:LJSG-P;
d、一体式可提型,型号:LJSG-T;
●安装方式
a、主体管焊接式:均速管流量传感器带有主体管,主体管直径与工艺管道直径等同,焊接在工艺管道上,(见图10,图11)焊接式结构,常用于中小口径管道。
b、管道插入式:管壁钻孔后,均速管插入管道内,通过法兰或焊接固定在管道上(见图12)。插入式结构,常用于大口径管道。
c、法兰连接式:流量计一对法兰与工艺管道法兰对接(见图13)。法兰式结构,安装、拆卸方便、常用于小口径管道。
一、LJSG-P型 分离式普通型均速管流量计
●结构特点
•流量传感器与差压变送器分离安装;
•流量传感无提升机构,不能在线提出、插入。当被测介质较洁净时,可选用“普通型”。
●流量传感器外形结构
分离式普通型外形结构如图4-图6所示。
●分离式普通型均速管流量传感器选型标记
基本 型号 | 结构 形式 | 测量 对象 | 安装 方式 | 管道 通径 | 工作 压力 | 差压信号输出连接 | 表示意义 | |||
连接 方式 | 阀门 选配 | 阀门 材质 | ||||||||
LJSG-P | □ | -□ | □ | -□ | □ | -□ | □ | □ | 型 谱 | |
| G | 自带管段型(图4) | ||||||||
L | 连接件螺纹型(图5) | |||||||||
F | 连接件法兰型(图6) | |||||||||
| A | 液 体 | ||||||||
B | 气 体 | |||||||||
C | 蒸 汽 | |||||||||
| H | 主体管焊接式 | ||||||||
F | 法兰连接式 | |||||||||
C | 工艺管道插入式 | |||||||||
| D | 实际通径值mm | ||||||||
| P | Z高压力值MPa | ||||||||
| G | 管螺纹连接,寸数 | ||||||||
F | 法兰连接,DN值 | |||||||||
H | 焊接式连接 | |||||||||
| Q | 球型阀 | ||||||||
Z1 | 针型阀 | |||||||||
Z2 | 闸 阀 | |||||||||
0 | 不要阀门 | |||||||||
| Ⅰ | 碳 钢 | ||||||||
Ⅱ | 不锈钢 | |||||||||
Ⅲ | 黄 铜 | |||||||||
Ⅳ | 其它材质 | |||||||||
LJSG-P | L | -A | C | -D150 | P3 | -G1/2" | Q | Ⅱ | 选型示例 |
型号标记为:LJSG-PL-AC-D150P3-G1/2"Ⅱ(图5)
二、LJSG-T型 分离式可提型均速管流量计
●结构特点
•流量传感器与差压变送器分离安装;
•流量传感器有提升机构,可在线提出、插入。当被测介质不是很洁净,含有一些杂质时,可选用“可提型”。“在线”含意,不中断流体。
●流量传感器外形结构
分离式可提型外形结构如图7-图9所示。
●分离式可提型均速管流量传感器选型标记
基本 型号 | 结构 形式 | 测量 对象 | 安装 方式 | 管道 通径 | 工作 压力 | 差压信号输出连接 | 表示意义 | |||
连接 方式 | 阀门 选配 | 阀门 材质 | ||||||||
LJSG-T | □ | -□ | □ | -□ | □ | -□ | □ | □ | 型 谱 | |
| L1 | 连接件螺纹型(图7) | ||||||||
L2 | 连接件螺纹型(图8) | |||||||||
F | 连接件法兰型(图9) | |||||||||
| A | 液 体 | ||||||||
B | 气 体 | |||||||||
C | 蒸 汽 | |||||||||
| H | 主体管焊接式 | ||||||||
F | 法兰连接式 | |||||||||
C | 工艺管道插入式 | |||||||||
| D | 实际通径值mm | ||||||||
| P | Z高压力值MPa | ||||||||
| G | 管螺纹连接,寸数 | ||||||||
F | 法兰连接,DN值 | |||||||||
H | 焊接式连接 | |||||||||
| Q | 球型阀 | ||||||||
Z1 | 针型阀 | |||||||||
Z2 | 闸 阀 | |||||||||
0 | 不要阀门 | |||||||||
| Ⅰ | 碳 钢 | ||||||||
Ⅱ | 不锈钢 | |||||||||
Ⅲ | 黄 铜 | |||||||||
Ⅳ | 其它材质 | |||||||||
LJSG-T | L2 | -B | C | -D200 | P2 | -G1/2" | Q | Ⅲ | 选型示例 |
型号标记为:LJSG-TL2-BC-D200P2-G1/2"QⅡ(图8)
三、LJSG-P型 一体化普通型均速管流量计
●结构特点
•流量传感器通过三阀组与变压变送器紧密组合
•流量传感器无提升机构,不能在线提出、插入。当被测介质较洁净时,可选用“普通型”。
●外形结构
一体化式普通型外形结构如图10-图13所示。
四、LJSG-T型 一体化可提型均速管流量计
●结构特点
• 流量传感器通过三阀组与差压变送器紧密组合。
• 流量传感器有提升机构,可在线提出、插入。当被测介质不是很洁净,含有一些杂质时,可选用“可提型”,“在线”含意:不中断流体。
●外形结构
如图14所示。
五、一体化式均速管流量计选型标记
基本 型号 | 结构类型 | 计量方式 | 测量对象 | 安装方式 | 表头类型 | 输出信号 | 防爆 要求 | 管理通径 | 工作压力 | 表示意义 | |
LJSG | -□ | □ | -□ | □ | -□ | □ | □ | -□ | □ | 型 谱 | |
| P | 普通型、均速管无提出功能 | |||||||||
T | 可提型,均速管有提出功能 | ||||||||||
| Q | 体积流量测量 | |||||||||
M | 质量流量测量 | ||||||||||
| A | 液体 | |||||||||
B | 气体 | ||||||||||
C | 蒸汽 | ||||||||||
| H | 主体管焊接式 | |||||||||
F | 法兰接连式 | ||||||||||
C | 工艺管道插入式 | ||||||||||
| O | 盲表,只输出信号 | |||||||||
S | 数显+信号输出 | ||||||||||
| Y | 4-20mA | |||||||||
S | 4-20mA+数字信号 | ||||||||||
| O | 无防爆要求 | |||||||||
d | 隔爆型 | ||||||||||
i | 本安型 | ||||||||||
| D | 实际通径值,mm | |||||||||
| P | Z高压力值,MPa | |||||||||
LJSG | -P | Q | -A | H | -S | Y | 0 | -D80 | P1.6 | 选型示例1 | |
型号标记为:LJSG-PQ-AH-SY0-D80P1.6(普通型) | |||||||||||
LJSG | -T | Q | -B | F | -S | Y | 0 | -D80 | P1.6 | 选型示例2 |
型号标记为:LJSG-TQ-BF-SY0-D80P1.6(均速管可提出型)
六、流量计的使用条件
●流体条件
•流体必须充满并连续的流经测量管段,不应存在脉动流或旋涡流。如果管道内存在涡流时,为提高测量精度,可在上游一侧适当位置上安装各种形式的整流器,以消除喘流或涡流。但应指出,安装整流器后,会产生一定的压力损失,使用时请注意。
•流体在物理学和热力学上应是均匀的,单相的或可以认为是单相的流体。
●介质条件
普通型均速管流量计不适合用于如下介质状况,以免堵塞取压孔;
•介质中含有过多纤维性杂质
•介质中含有过多固体颗粒
•易结晶及过于粘稠性介质
当选用“可提型”流量计时,通过定期提出清洗,可在上述介质条件下使用。
●管道条件
•管道截面通常为圆形,也可是方形或矩形
•在均速管安装位置的前后2D直管段内,内壁不得有凸出物,以免使流束发生变化
•流量计安装前,必须对管道进行吹扫,清洗,确保管道内部清洁,无杂物
•测量管段内所有密封垫,夹紧后不得凸入管道内腔。
•安装流量计的测量管段不允许有振动现象,振动会对输出信号产生干扰,安装一体化式流量计时要特别注意
•如管道要安装调节阀,调节阀应安装在下游规定的Z短直管段之后
•上,下游Z短直管段要求详见附录1
●故障判断
详见附录2、附录3
●防冻保温措施
在寒冷地区,当流量计安装在户外时,为防止取压管冻
结,必须采取适当的防冻保温措施
●措施可有:
a、用保温箱将流量计保护起来,实施起来很方便。我公司 流量计包扎法保温示意图
可提供各种规格的保温箱
b、也可用保温材料包扎方法,将取压装置保护起来,而一体化式的差压变送器则不需要保温。如上图所示
七、均速管流量计的安装
▶均速管安装允许偏差角
●均速管的总压孔,必须正对流体流向,与管道轴线的允许偏差角应≤3°(图15a示)。
●均速管应沿着管道直径方向插入到底,与直径方向的偏差角不应大于图15b,c规定角度。
a.总压孔相对管道轴线偏差角 b.均速管垂直度偏差角 C.均速管垂直度偏差角
(管道横截面方向) (管道纵向垂直断面方向)
图15 均速管安装允许偏差角
▶流量计安装方位的要求
根据被测流体物性的不同,流量计有相应规定的安装方式。这是考虑到(一体化式流量计)的差压
变送器感压元件的耐温性能,以及防止空气滞留,杂质沉积等因素对测量精度的影响而确定的。
●垂直管道
无论测量液体,气体或蒸汽流量,流体流向应自下而上。在垂直管道上,传感器可安装在管道轴线垂
直平面360°的任何位置上(如图16所示),对于测量蒸汽流量时,要注意两个导压管应尽量与水平
面平行。
●水平管道
•液体测量
在水平管道上,一体化式流量计的变送器(如图18所示)或分离式流量计的传感器取压接头(见图17a)
应置于管道中心线以下,这样可使导压管内充满液体,避免产生两相,即使导压管内有气泡析出,也
可经取压孔排入管道中。
也可将流量计水平安装在管道上,但流量计出口一侧应略高于进口,以使取压管内充满液体(见图19)
•气体测量
被测气体中,难免会含有一些水分或杂质,为防止这些物质进入导压管中,安装时,一体化流量计(见
图20)或分离式流量计的传感器的取压接头(见图17b),应置于管道上方,这样,即使有冷凝液析出,也会顺导压流回管道中
•蒸汽测量
蒸汽属高温介质,考虑到一体化式流量计变送器感压元件的耐温性能,流量计除采取散热措施外,其两个导压管制成回旋管式(如图21所示),通过冷凝液降低导压管中的温度,因此,流量计应置于管道的上方。
分离式流量计的流量传感器也可水平安装,但应尽量使正,负输出管与水平面平行(如图17c所示)
图16 a.测液体 b.测气体 c.测蒸汽
测液体,气体,蒸汽 图17 分离式流量计传感器在水平管道上安装方位
图18 测液体(一体化式安装方法之一) 图19测液体(一体化式安装方法之二)
▶特殊管道上的安装方法
特殊管道,流量计应选用插入式安装方法,一体化式或分离式流量计,均可采用此中安装方法。
●铸铁管道
铸铁管的焊接较困难,如果管壁较厚,足以攻丝时,可利用螺纹连接方式将均速管紧固在管壁上(如图22a所示)
●圆形薄壁管道
薄壁管道的焊接性能较差,又难以攻丝,因此,薄壁管道采用鞍形管座将均速管固定在管道上,在管道上钻一个比均速管外径略大一点的圆孔,在鞍形座下垫有橡胶等密封垫片,通过压紧鞍形座达到密封的目的(如图22b所示)
●矩形薄壁管道
矩形薄壁管道,采用鞍形管座有困难,又无法攻丝时,可采用一块120mm见方的铁板做为加强板,用4个M6螺钉将均速紧固在管壁上(如图22c所示)
a.铸铁管道 b.圆形薄壁管道 c.矩形薄壁管道
图22 特殊管道上的安装方法
订货须知
●请按选型标记注明各项参数,也可用文字说明。
●请填好下面《工况参数表》
《工况参数表》
流量计型号 | 数量 | |||
仪表位号 | 安装位置 | |||
工艺管线及附件 | ||||
公称直径 | ||||
管线规格 | 外径 mm | 螺栓材质 螺母材质 | ||
内径 mm | ||||
管线材质 | 垫片材质 | |||
流量计安装方式 | ||||
焊接式 | 法兰式 | |||
插入式 | 法兰规格、标准及材质 | |||
流量参数 | ||||
Z大流量 | kg/h、Nm³/h、m³/h | 常用流量 | kg/h、Nm³/h、m³/h | |
Z小流量 | kg/h、Nm³/h、m³/h | 流量计刻度流量 | kg/h、Nm³/h、m³/h | |
公称压力 | MPa | 仪表差压 | KPa | |
流量系数 | ||||
工艺参数 | ||||
介质名称 | ||||
介质温度 | 操作压力 | MPa | ||
操作密度 | Kg/m³ | 标准密度 | N□Kg/m³ | |
相对温度 | 大气压力 | KPa | ||
蒸汽参数 | ||||
饱和蒸汽压力 | MPa | 饱和蒸汽密度 | Kg/m² | |
变送器配置 | ||||
变送器型号 | 数量 |
附录1.流量计上,下游Z短直管段
尽管均速管流量计对管道布局要求较低,但为了得到Z佳测量精度,均速管在管线系统上的正确安装位置也是很重要的。来自上游流体的扰动(如弯头,变径和阀门引起的),会使测量精度受到影响,当均速管安装位置满足图23所要求条件,会得到Z佳测量精度。如果上,下游直管段比图23所示的短,则测量精度会受到一定影响,但由于固有的平均特性,其测量的重复性依然保持0.1%的Z佳状态。
当实际直管段比规定的短,而又需要较高的测量精度时,可在上游适当位置加装整流器。
图23流量计上,下游Z短直管段
附录2、可能出现的故障及原因
序 号 | 故障现象 | 可能原因 |
1 | 测量误差较大 | 流量计标示箭头与流体流向不符 |
均速管安装角度允差超过规定值 | ||
管道实际内径与流量计口径不符 | ||
等截面直管段长度不够 | ||
2 | 输出差压信号过低 | 总压引出管及其连接件泄露 |
总压孔部分阻塞 | ||
流体回流 | ||
3 | 输出差压信号过高 | 静压取压孔堵塞或半堵塞 |
4 | 输出阶跃信号 | 流体存在动脉流 |
流体存在气液两相流 |
附录3.均速管是否堵塞的判断方法
当均速管流量计应用在含有一些杂质(如煤气中的焦油)流体流量测量时,应定期清洗均速管,其时间的长短应根据含有杂质的性质及多少而定。在长期运行中,操作者可积累一些经验数据。
这里介绍一个均速管是否已堵塞的判断方法,仅供参考。
流量计在长期使用过程中,当流量指示与经验估计流量相比,发现严重失准时,说明均速管可能堵塞,应提出检查。
流量指示过大,说明静压孔已堵塞;
流量指示过低,说明总压孔堵塞;
流量指示接近于零时;说明总压孔接近全部堵塞;
在流量计长期运行中,只要操作者用心观察,是可以判断均速管是否已堵塞。