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石油氣流量計選型所需工藝參數

(1)流體名稱

(2)管道內、外徑(mm)

(3)流體的狀態:液體、氣體、蒸汽

(4)刻度流量單位(kg/h. t/h. m3/h.Nm3/h)

  a.在工作狀態下 b.在標準狀態下

(5)常用流量

(6)zui小流量、zui大流量

  a.在工作狀態下b.在標準狀態下(介質為氣體時應該說明流量值的狀態)

(7)工作壓力(MPa)

    a.壓力 b.表壓力

(8)流體溫度(℃):zui高、zui低、常用的溫度

(9)介質密度(kg/m3)

    a.在工作狀態下 b.在標準狀態下(介質為氣體時應該說明密度值的狀態)

(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(自定義協議).Hart協議、RS-485(Modbus協議)

(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.產生旋渦分離現象.形成有規則的旋渦列.左右兩側旋渦的旋轉方向相反。這種旋渦稱為卡門渦街。根據卡門的研究這些渦列多數是不穩定的，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(對圓柱形旋渦發生體)時.這樣的渦列才是穩定的.稱卡門渦街.產生旋渦分離的阻流體稱為旋渦發生體。石油氣流量計是根據旋渦脫離旋渦發生體的頻率與流量之間的關系來測量流量的儀表。根據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—旋渦發生體兩側平均流速(單位:m/s)

     d—旋渦發生體迎流面寬度(單位:M)

     Sr—斯特勞哈爾數(無量綱系數)

     U—測量管內平均流速

     m—發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—發生體迎流面的寬度(單位:mm)

斯特勞哈爾數與旋渦發生體的形狀及雷諾數有關.圖1-2所示為圓柱形旋渦發生體的斯特勞哈爾數與雷諾數之問的關系圖.由圖可知.當雷諾數Re在2×104~7×1)的范圍內，Sr基本是一個常數。

    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(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Sr為常數的基礎上.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K僅與旋渦發生體幾何參數有關.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Sr介紹

斯特勞哈爾數是石油氣流量計的重要系數.在一定的雷諾數范圍內.斯特勞哈爾數接近常數。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.其雷諾數在2×104--7×106范圍內.斯特勞哈爾數可視為常數.可保證測量范圍內的精度.超出此范圍.Sr將隨雷諾數的降低或升高而升高.旋渦流量傳感器將出現非線性.當雷諾數從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.會出現測量精度降低.影響測量精度.可以把雷諾數在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*。

4、檢查各環節是否完好，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*:

(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

本系列隔爆型產品經*儀器儀表防爆安全監督檢驗站(NEPSI)檢驗認可.符合國家標準GB3836.1/4-2000的規定_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.產品外殼設有接地線端子,用戶在使用產品時,須可靠接地。

用戶在現場安裝使用.須注意下列事項:

①產品外殼設有接地端子.用戶在使用產品時.須可靠接地:

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

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

  電纜分布參數控制在0.05F之內.

④產品允許工作的環境溫度范圍為-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品時必須同時遵守GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》和《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規程》的有關規定

本安型防爆系統組成

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。