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丙炔流量計(jì)的詳細(xì)資料:
丙炔流量計(jì)廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣? 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計(jì)量和控制.
工作原理
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無因次未知數(shù),圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關(guān)系。
概述
在曲線表中St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f 就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見式(2)
K=N/Q(1/m³) 公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m³)。
N=脈沖個(gè)數(shù)
Q=體積流量(m³)
主要技術(shù)指標(biāo)
公稱通徑(mm) 25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000 插入式)
公稱壓力(MPa) DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨)
介質(zhì)溫度(℃) 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨)
本體材料1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)
允許振動加速度壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g
精確度±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
范圍度1:6~1:30
供電電壓傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V 電池
輸出信號方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA
壓力損失系數(shù)符合JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn)Cd≤2.4
防爆標(biāo)志本安型:ExdⅡia CT2-T5 隔爆型:ExdⅡCT2-T5
防護(hù)等級普通型IP65 潛水型IP68
環(huán)境條件溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa
適用介質(zhì)氣體、液體、蒸汽
傳輸距離三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型(4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω
儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)
第二部分:儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)
儀表選型是儀表應(yīng)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(yùn)行.因此用戶和設(shè)計(jì)單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對流體的工藝參數(shù)并隨時(shí)可與我公司的銷售或部門,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(jù)流量范圍來確定。不同口徑丙炔流量計(jì)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計(jì)算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍,見表(二),
參比條件如下:
1.氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),
ρ=1.205kg/m3,υ=15×10-6m2/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(shù)。
(1)被測介質(zhì)的名稱、組份
(2)工作狀態(tài)的zui小、常用、zui大流量
(3)介質(zhì)的zui低、常用、zui高壓力和溫度
(4)工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2.丙炔流量計(jì)測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流
量,因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)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?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,可通過以下公式求出工況體積流量
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(shù))
Qo: 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m3),常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度,見表(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。丙炔流量計(jì)的上限適用流量一般可不計(jì)算,丙炔流量計(jì)口徑的選擇主要是對流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件:zui小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)(Re=2×104);對于應(yīng)力式丙炔流量計(jì)在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值(旋渦強(qiáng)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:
式中:
Qρ:滿足旋渦強(qiáng)度要求的zui小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ:滿足zui小雷諾數(shù)要求的zui小線性體積流量(m3/h)
ρ:被測介質(zhì)工況密度(kg/m3)
Q0: 參比條件下儀表的zui小體積流量(m3/h)
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動粘度(m2/s)
通過公式(6)、(7)計(jì)算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν,確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量:
Qυ≥Qρ:可測流量范圍為Qρ~Qmax , 線性流量范圍為Qυ~Qmax
Qυ<Qρ:可測流量范圍和線性流量范圍為Qρ~Qmax
Qmax:丙炔流量計(jì)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(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s
5.當(dāng)用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí),常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量,即:t/h 或Kg/h。由于蒸汽(過熱蒸汽和飽和蒸汽)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(jì)算得出
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(jì)算壓力損失,檢測壓力損失對工藝管線是否有影響,公式(單位:Pa):
Δp= CdρV2/2 公式(9)
式中:
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(yīng)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.丙炔流量計(jì)不適合測量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí),應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。
9.通過計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求,為了提高測量效果、降低造價(jià),應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)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
參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
儀表口徑(mm) | 液體 | 氣體和蒸汽 | ||
測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
32 | 1.5-20 | 16-286 | 10-160 | 160-1090 |
40 | 2~40 | 10~200 | 27~205 | 140~1040 |
50 | 3~60 | 8~160 | 35~380 | 94~1020 |
65 | 4.5-90 | 6.2-124 | 40-780 | 68-860 |
80 | 6.5~130 | 4.1~82 | 86~1100 | 55~690 |
100 | 15~220 | 4.7~69 | 133~1700 | 42~536 |
125 | 20~320 | 3.5~65 | 140~3260 | 35~492 |
150 | 30~450 | 2.8~43 | 347~4000 | 33~380 |
200 | 45~800 | 2~31 | 560~8000 | 22~315 |
250 | 65~1250 | 1.5~25 | 890~11000 | 18~221 |
300 | 95~2000 | 1.2~24 | 1360~18000 | 16~213 |
(300) | 100~1500 | 5.5~87 | 1560~15600 | 85~880 |
(400) | 180~3000 | 5.6~87 | 2750~27000 | 85~880 |
(500) | 300~4500 | 5.6~88 | 4300~43000 | 85~880 |
(600) | 450~6500 | 5.7~89 | 6100~61000 | 85~880 |
(800) | 750~10000 | 5.7~88 | 11000~110000 | 85~880 |
(1000) | 1200~1700 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 |
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