彎管流量計(jì)是差壓式流量測量系統(tǒng)。是利用流體流經(jīng)彎管傳感器時(shí)做圓周運(yùn)動而產(chǎn)生離心力即在彎管傳感器的內(nèi)外側(cè)形成了壓力差,該壓力差的大小與流體流速、流體質(zhì)量(密度)以及做圓周運(yùn)動的曲率半徑有關(guān),流體的平均流速V與壓力差符合平方比例關(guān)系。
原理:
流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個(gè)管道,當(dāng)其流經(jīng)轉(zhuǎn)彎時(shí),該流體將做相應(yīng)的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)流體強(qiáng)制旋流理論,流體在管道內(nèi)作圓周運(yùn)動與固體在空間狀態(tài)下作圓周運(yùn)動類似,因此流體必然會產(chǎn)生慣性離心力,該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運(yùn)動的曲率半徑(也就是彎管傳感器的曲率半徑)等因素有關(guān)。
由于彎管傳感器曲率半徑是已知的,流過彎管傳感器的流體密度又可通過對流體的溫度、壓力等參數(shù)的測定利用主機(jī)的計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地求得,因此在彎管傳感器上產(chǎn)生的離心力的大小就只是流體流速的函數(shù)。只要測出離心力的大小,就可測出流體在管道內(nèi)的流速,將流速乘以管道的截面積和流體的密度,流體的流量即可計(jì)算確定。其計(jì)算關(guān)系如下:
式①給出了流過彎管流體的平均流速和差壓值的函數(shù)表達(dá)式:
V=a[(P1-P2)/ρ]β--------①
其中:V---流體的平均流速;
a---綜合流量系數(shù),a=f(彎管彎徑比、雷諾數(shù)、介質(zhì)動力粘度、管道粗糙度等),其中尤以彎徑比的影響*為重要:
P1-P2-----彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差;
ρ----流體的密度;
β----指數(shù);
計(jì)算出平均流速V,就可得出計(jì)算流量的函數(shù)表達(dá)式:
Q=S*V*ρ-----------②
式中:
S ----彎管橫截面積;
V---流體的平均流速; 適用范圍
1、 公稱直徑:25mm≤DN≤2000mm
2、 公稱壓力:PN≤10MPa
3、 介質(zhì)溫度:t≤450℃(t>450℃訂貨時(shí)通知)
4、 雷諾數(shù)范圍:ReD>104
5、 精度等級:1級,1.5級
6、 R/D≥1.25
彎管流量計(jì)基本特點(diǎn):
1、無附加阻力損失彎管傳感器是機(jī)加,鑄造或用其他方式加工而成的幾何結(jié)構(gòu)尺寸精密的九十度標(biāo)準(zhǔn)彎管,在實(shí)際流量測量工作中,只要用彎管傳感器代替原來管道上的彎頭即可進(jìn)行流量測量。由于彎管傳感器沒有任何插入件或節(jié)流件,因此在測量過程中不會對被測流體造成附加阻力損失,可節(jié)省流體輸送動力消耗,降低運(yùn)行費(fèi)用,對于那些系統(tǒng)壓力低、管徑大、流量大的應(yīng)用場合更具有特殊的使用意義。
2、安裝方便、耐磨損、免維護(hù)作為一次測量元件的彎管傳感器可以采用直接焊接法安裝在管道上,一次焊接完成后再也不存在泄漏等令人頭疼的問題,這就是彎管傳感器的免維護(hù)的特點(diǎn)。需要強(qiáng)調(diào)的是彎管傳感器之所以可以采用焊接法安裝,其前提條件是彎管傳感器對磨損不敏感,長期運(yùn)行的微量磨損對彎管傳感器的測量性能影響甚微,這一點(diǎn)與焊接式孔板有著根本性的區(qū)別。
3、適應(yīng)性強(qiáng)、量程范圍寬、直管段要求不嚴(yán)格彎管流量計(jì)可測量液體、蒸汽、氣體等各種流體介質(zhì)。彎管傳感器可以在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其他環(huán)境惡劣,安裝條件差的現(xiàn)場中正常使用。如采用耐腐蝕材料(如:不銹鋼、工程塑料、玻璃、陶瓷等)制造的彎管傳感器則可測量各種腐蝕性介質(zhì)的流量。
4、價(jià)格適中,使用壽命長由于彎管傳感器結(jié)構(gòu)簡單,便于批量生產(chǎn),其價(jià)格與其它類型的流量傳感器相差無幾,且管徑越大,價(jià)格相對越低;由于其耐溫、耐壓、耐腐蝕、耐磨損、耐振動性能好,且微量磨損對傳感器測量精度的影響很小,因此傳感器壽命和管道壽命相同。
5、測量精度高,重復(fù)性好彎管流量計(jì)系統(tǒng)測量精度高達(dá)1%,重復(fù)性精度則高達(dá)0.2%。由于彎管傳感器一次安裝之后,不再需要重復(fù)拆裝,因此其安裝精度也能得到*佳的保證。
彎管流量計(jì)的組成:
由彎管傳感器、彎管流量計(jì)主機(jī)、差壓變送器及一些管道閥門組件構(gòu)成。當(dāng)流量測量需溫度、壓力補(bǔ)償時(shí)還應(yīng)配備壓力變送器、溫度變送器。
彎管流量計(jì)測量范圍寬,重現(xiàn)性精度高,無附加壓力損失,現(xiàn)場維護(hù)量小,運(yùn)行費(fèi)用低,可實(shí)現(xiàn)溫壓在線補(bǔ)償。
①彎管流量計(jì)(與管路焊接或法蘭連接):輸出差壓信號。
②差壓變送器:將彎管傳感器輸出的差壓信號轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號。
③流量轉(zhuǎn)換器:通過接收差壓變送器、溫度、壓力變送器信號。計(jì)算并顯示流量、溫度、壓力、熱量等參數(shù)。
④三閥組:差壓變送器和引壓管之間的連接體。
⑤根閥:選用二通閥(針閥或球閥)。
⑥盤式冷凝器:高溫介質(zhì)(蒸汽)測量時(shí)用于介質(zhì)的降溫。
⑦三通旋塞閥:排污、反吹。
⑧引壓管:差壓變送器與根閥連接用。
⑨壓力變送器:被測介質(zhì)(蒸汽、氣體)壓力變化較大時(shí)選用。
⑩溫度變送器:被測介質(zhì)(蒸汽、氣體)溫度變化較大時(shí)選用,測量飽和蒸汽時(shí)可以選擇壓力變送器或溫度變送器其中一種,對流量補(bǔ)償即可。用于供熱量計(jì)量時(shí),選用2只溫度變送器。
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在彎管流量計(jì)選型之前,要確定以下內(nèi)容,并填寫下面的表格。
①被測介質(zhì)名稱、介質(zhì)的成分或密度。
②*大流量、*小流量、常用流量、溫度、壓力。
③工藝管道內(nèi)徑、壁厚、材質(zhì)、傳感器安裝部位。
注:根據(jù)客戶的具體要求,我公司可以承接現(xiàn)場彎管傳感器改造工程,對于大管徑,可大幅度降低用戶采購成本。
測量介質(zhì) | |||||||
流量 | 刻度流量 | 單位 | Kg/h □ T/h □ Nm3/h□ | 條件 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||
*大流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
常用流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
*小流量 | 溫度 ℃ 壓力 MPa 濕度 % | ||||||
介質(zhì)密度或組分 | Kg/ m3 | 條件 | 溫度 | ℃ | |||
壓力 | MPa | ||||||
工況壓力 | MPa | 9 | 安裝狀態(tài) | 水平 □ | 垂直 □ | ||
工況溫度 | ℃ | 10 | 安裝方式 | 焊接 □ | 法蘭連接 □ | ||
管道內(nèi)徑 | mm | 11 | 傳感器類別 | L型 □ | s型 □ | ||
管道外徑 | mm | 12 | 管道材質(zhì) | ||||
彎徑比(彎管改造時(shí)需填): |