石油氣流量計

石油氣流量計選型所需工藝參數(shù)

(1)流體名稱

(2)管道內、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.在標準狀態(tài)下

(5)常用流量

(6)最小流量、流量

  a.在工作狀態(tài)下b.在標準狀態(tài)下(介質為氣體時應該說明流量值的狀態(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)介質密度(kg/m3)

    a.在工作狀態(tài)下 b.在標準狀態(tài)下(介質為氣體時應該說明密度值的狀態(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.按法蘭標準規(guī)范.代號為提供法蘭標準及型號 b.乙方設計提供法蘭圖紙

(14)輸出信號

    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

石油氣流量計測量原理

石油氣流量計是利用卡門渦街原理進行流量測量的。把一個非流線形阻流體垂直插入管道中.隨普流體繞過阻流體流動.產(chǎn)生旋渦分離現(xiàn)象.形成有規(guī)則的旋渦列.左右兩側旋渦的旋轉方向相反。這種旋渦稱為卡門渦街。根據(jù)卡門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(對圓柱形旋渦發(fā)生體)時.這樣的渦列才是穩(wěn)定的.稱卡門渦街.產(chǎn)生旋渦分離的阻流體稱為旋渦發(fā)生體。石油氣流量計是根據(jù)旋渦脫離旋渦發(fā)生體的頻率與流量之間的關系來測量流量的儀表。根據(jù)卡門渦街原理旋渦頻率f與管內平均流速U有如下關系式:

式中:U1—旋渦發(fā)生體兩側平均流速(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)(無量綱系數(shù))

     U—測量管內平均流速

     m—發(fā)生體兩側弓形流通面積之和與測量管截面積之比

  式中:D—管道內徑(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.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)之問的關系圖.由圖可知.當雷諾數(shù)Re在2×104~7×1)的范圍內，Sr基本是一個常數(shù)。

    式中:qv—通過流量傳感器的體積流量(單位:m3/s)

          f—旋渦頻率(單位:Hz)

          K—石油氣流量計儀表系數(shù)(單位:m-3)

          U—測量管內平均流速(單位:m/s)

    圖1-2說明.在斯特勞哈爾數(shù)Sr為常數(shù)的基礎上.通過石油氣流量計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.而與流體物理性質和組分無關。

    石油氣流量計可以測量液體流量.也可以測量氣體流量。

在工程中應用石油氣流量計測量流量時.常用公式qv為:

式中:f—卡門渦街的釋放頻率(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)是石油氣流量計的重要系數(shù).在一定的雷諾數(shù)范圍內.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.當流體在管道流動時.其雷諾數(shù)在2×104--7×106范圍內.斯特勞哈爾數(shù)可視為常數(shù).可保證測量范圍內的精度.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.當雷諾數(shù)從2×104降低到5×103時.旋渦盡管仍然可分離，但由于非線性的影響.會出現(xiàn)測量精度降低.影響測量精度.可以把雷諾數(shù)在2×104~7×106作為石油氣流量計的測量范圍。

石油氣流量計安裝

安裝步驟:

1、在管道上用氣割方法開一個圓孔.孔徑略小于Φ100mm.孔的周邊應無齒刺.以保證測量頭順利旋轉通過:

2、在管道圓孔處焊上相應直徑的短管(已提供)_固定好后先點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°.且短管軸線的延長線通過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，慢慢打開閥門.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.在法蘭或管道的焊接過程中.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

本系列隔爆型產(chǎn)品經(jīng)儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢驗站(NEPSI)檢驗認可.符合國家標準GB3836.1/4-2000的規(guī)定_其防爆標志為Exd IIBT3-6,

1.日常運行維護檢查時.應盡量避免打開隔爆型石油氣流量計的接線盒、進線裝置.必須打開時應先切斷電源。如若隔爆外殼打開.應妥善保護隔爆面.不得損壞.在檢修時隔爆面應向上放置,不得直接接觸地面,以免損壞。

2.在現(xiàn)場檢修中不準使用非防爆型的檢驗儀表、照明燈具等。所用工具應為無火花防爆工具。

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

用戶在現(xiàn)場安裝使用.須注意下列事項:

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

②本安型石油氣流量計必須與經(jīng)防爆檢驗機構認定的安全柵配接才能構成本安防爆系統(tǒng):

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

  截面0.5mm2。其屏蔽層在安全場所單端接地.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.

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

⑤安全柵須裝于安全場所.其安裝使用維護必須按照安全柵使用說明書:

⑥用戶不得自行隨意更換流量傳感器內的電氣元件:

⑦用戶安裝使用和維護產(chǎn)品時必須同時遵守GB50058-92《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》和《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》的有關規(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、流量積算儀與安全柵之間的接線.請以所選安全柵說明書為準。