STL系列弯管流量计
一、概述
弯管流量计作为一种既年轻又古老的计量产品,它的优点已经得到计量界的认可,并且逐渐广泛应用于石油化工、冶金、电力、医药、公用事业等多个领域。弯管流量计的优点主要体现在原理可靠、结构合理、节能降耗、维护量少等方面,弯管流量计适用于恶劣的工作环境,对于高温、高压、潮湿、粉尘、震动等各种恶劣现场条件有很好的适用性,可对25 –2000mm,同样也可以用于矩型管道甚至更大的管道,进行精确的流量测量。在专用智能流量积算仪或转换模块的配合下,可满足电力、热力、冶金、化工、城市供水供热等不同行业的各种流量测量需求,是各种介质流量进行测量和控制的理想的测量产品。
二、工作原理与组成
流体在某一温度某一压力的条件下流过一个管道,当其流经转弯时,该流体将做相应的圆周旋转运动.根据流体强制旋流理论,流体在管道内作圆周运动与固体在空间状态下作圆周运动类似,因此流体必然会产生惯性离心力,该离心力的大小与流体的流速、流体的密度以及作圆周运动的曲率半径(也就是弯管传感器的曲率半径)等因素有关。
由于弯管传感器曲率半径是已知的,流过弯管传感器密度又可通过对流体的温度、压力等参数的测定利用主机的计算机准确地求得,因此在弯管传感上产生的离心力的大小就只是流体的流速的函数。只要测出离心力的大小,其离心力的大小可以通过测量弯管内外侧的压力差来表征。就可测出流体在弯管道内的流速,将流速乘以管道的截面积和流体的密度,流体的流量即可度算确定。
弯管流量计测量系统主要由弯管传感器、二次表或转换器、冷凝器、差压变送器及一些配套的管道阀门组件组成。当流量测量需要对介质进行密度补偿时,还需配备压力变送器,温度变送器、温度传感器等其他配件(即温压补偿)
三、基本特点与传感器分类
1.传感器分标准弯管传感器和非标准弯管传感器两种。常用的标准弯管传感器是由标准弯头加工而成,基本特点是:圆管型、钢制、弯径比R/D=1.5;除此之外的弯管传感器属于非标准弯管传感器的范畴,如:耐腐蚀的不锈钢、塑料材质的防腐传感器;大弯径比、适用高温、高压蒸汽的特种材质弯管传感器;非圆管型的大型气体弯管传感器等等。
2.弯管传感器在结构形式上分为“L”和“S”型两大类。“L”型弯管传感适合装在原有管道弯头处;而“S”型弯管传感器适合安装在直管上。(如图1)

四、系统组成
弯管流量计应用在蒸气、液体、气体测量中的系统结构图,其基本组成及各部件功能如下:
1.弯管传感器:整流并输出差压信号,其几何结构尺寸的准确性是测量精度的保障。
2.一次阀:液体及气体测量一般选用直通针型阀或角阀,蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
3.排污阀:液体及气体测量时一般选用二通针型阀,蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
4.导压管:差压变送器与弯管传管器连接用;采用14X2或16X3的无缝钢管,其长度视差压变送器与弯管传感器的现场安装距离面定,一般由用户自备。
5.盘式冷凝器:蒸气测量必备附件;与弯管传感器连接,平衡正负压侧液位。
6.三阀组:与差压变送器连接,度要为调零点时使用。
7.差压变送器:测量弯管传感器内外侧压力差,转换为4~20mA标准电流信号。
8.压力变送器:过热蒸气及其他气体测量中,压力波动较大时为必备件;饱和蒸气可以选择压力变送器,作用于测量介质压力,对流量实时补偿。
9.温度组件:当测量介质温度波动较大时为备件,当用于供热量计量时,需选用2台温度组件,作用介质温度,对流量实时补偿并参加供热水热量计算。
10.二次仪表(或流量转换器):通过信号线与现场变送器连接,信号线:采用直径1.0m㎡的双苡屏蔽电缆,其长度视变送器与二次仪表距离而定,一般由用户自备。计算(显示)流量、热量、温度、压力等参数,串行接口有RS232或RS485,可配接计算机系统,模拟量输出有4-20mA或1-5V,供用户选择。

五、结构与特点
1.系统构成
弯管流量计属于差压式流量计的一种,其中弯管传感器、二次仪表或转换器、差压变送器是系统必不可少的部分。压力变送器、冷凝器、温度组件(可以用pt100铂电阻或其和温度变送器的组合)可根据测量介质工况条件和实际生产要求而相应取舍。弯管传感器是一个有着确定的几何尺寸的90℃弯头,其系统构成图具体见图2
2.结构特点
(1)弯管传感器具有+1.5%以上,二次表具有重现性精度+0.2%,是保证管流量计获得高精度测量结果的基础。弯管流量计的系统测量精度可达+1.0%
(2)是一种节能型的流量测量装置。弯管传感器耐磨损,呆保证长周期稳定工作。
(3)弯管传感器可采用直接焊接式安装,或采用法兰式连接安装方式,解决了“跑冒滴漏”等问题,大大减轻了现场维修工作量,节省维修费用。
3.适应性好
(1)弯管流量计可测量蒸汽、气体、液体等各种流体,它能耐高温、高压、腐蚀,即使在流体中夹带少量颗粒物和絮状物同样可以工作。
(2)弯管传感器几乎可以在任何复杂、恶劣的环境条件下工作,如高温、粉尘、震动、潮湿等不利因素,弯管传感器都能正常工作,量程比10:1以上。
(3)弯管传感器对于直管段的要求相对较低,一般达到前五D后二D即可正常工作。
(4)无论哪一种弯管传感器,弯管弧长大的一方为正压侧,接差压变送器的正压(差压变送器说明书中详细介质和标注)。事实上,弯管传感器采用安装在测量管道的九十度转弯处,其空间安装状态原则上可以是任意的,也就是说弯管传感器在安装时没有严格的方位或方向要求。(如图3)
六、主要技术指标
1.适用范围(特殊管材可有更广大的使用范围)
介质:所有单相流体或者可认为是单相流体的气体、液体、蒸汽等介质都可以应用弯管流量计来进行流量测量。
管径:φ25~φ2000mm(或矩形大管道)
流速:0.3~8m/s(液体介质)7~80m/s(气体和蒸汽)
温度:0~600℃
压力:0~10Mpa
2.测量精度
弯管流量计测量精度:弯管传感器的重复转换精度+≤0.2%,二次仪表的精度+0.2%,弯管流量计配套使用的差压、温度、压力变送器的精度等级应达到+≤0.5%以上的精度要求。系统测量准确度0.5~1.5级。
3.结构形式
弯管传感器分为“L”型和“S”型两大类。二资助表分为盘装和壁挂式及导轨式转换器两种,其中盘装式又分为横式和竖式两种。(或现场安装仪表箱内,仪表箱尺寸360X260X160)
七、二次仪表
1.STL智能流量积算仪工作原理与结构形式
智能流量积算仪具有差压、温度、压力三路4~20mA的模拟量信号采用集功能,三路信号采集配电电压为DC24V.具有一路流量程相符合。显示单位:气体为m3/h或1*104m3/h;蒸汽、液体、水为Kg/h或t/h,在设定输出流量范围时可以根据实际情况来设定显示单位。显示屏瞬时流量为4位显示。可根据测量介质的不同,选择相应的测量介质选项,按()键确认、另外本仪表还具有上下限报警及报警输出功能(选配),可根据实际工艺需要来设定报警值,各报警回差值。(注意:该报警输出为开关量输出,控制电压≤24V。)
(1)二次表的外形尺寸
盘装式:160X80X120(横式)、80X160X120(竖式)壁挂式:200X250X100.
(2)工作电源:
220V+10%,50Hz;功耗<25w二次表可以提供24V直流电源给配套的变送哭器使用。
(3)二次表的输入模式:4~20mA标准电流信号。
(4)二次表的输出模式:4~20mA瞬时模拟量输出:多参数(包括:瞬时流量,瞬时热量、累计流量、累计热量、温度 、压力、差压、累计运行时间等参数)的数字量串行输出。
(5)显示:128X64点阵液晶图行显示。(2)双排LED数码管显示。
(6)断电保护时间为8年。
(7)二次表工作环境温度和温度:温度0~65℃ 湿度≤85RH
2.BX-1型智能转换卡工作原理与结构形式
BX-1型智能转换卡工作原理与智能流量计算仪基本相同。调试时技术参数设定有手操器完成,BX-1型智能转换卡具有外型尺寸小,从而更加便于集中安装,转换卡除具有模拟量电流输出和RS485串行通讯功能外,还可以和手操对接,实现人机对话,能方便的读出或修改转换卡内设定的参数,智能转换卡外型尺寸:105X75X22(安装方式导轨式)同样也可以安装在仪表箱内。
3.BWC转换器专用手操器
用于帮助转换器技术参数设定、调试等工作,为X8(8个汉字)点阵图形为LED显示。手操器外型尺寸:134X82X30
注:安装、调试、使用见二次仪表说明书。
八、弯管传感器命名方式

九、弯管传感器安装形式(按测介质和空间状态分)

十、安装注意事项
1.液体弯管传感器的安装
(1)弯管传感器是按现场的安装空间位置生产的,必须与现场的空间安装位置对应。图中2.3状态的弯管传感器可用于 1状态安装;1状态的不能用于2.3状态。
(2)图中1状态的弯管传感器的正、负压侧应在同一水平面内,2.3安装正负压取样管必须平行状态。
(3)前直管段大于等于5D,后直管段大于等于2D管径长。
(4)与原管道采用焊接方式也可采用法兰方式连接。
2.蒸气弯管传感器的安装
(1)弯管传感器安装方式与液体安装方式相同。
(2)与盘式冷凝盘面水平的导压管与取压体之间采用焊接方式连接;与盘式冷凝器盘面垂直导压管应垂直向下,与一 次阀连接;
(3)确保盘式冷凝器盘面水平,且与取压体在同一平面内。
(4)垂直安装的测量系统,内侧盘式冷凝器采用加长型,盘式冷凝器盘面。延长导压管和取压体在同一水平面内,为 了便于安装(内侧盘式冷凝器的延长导压管可延盘面方向煨成90度缓弯)。
3.气体弯管传感器的安装
弯管传感器安装方式与液体安装方式相同。取压体应向上倾斜角度(约15度)
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