●概述
SH-XX系列楔式流量传感器和流量计是一种优良的差压流量仪表,其节流件是一个特殊夹角的检测件,两面是光滑的圆面,V型楔型件的顶角朝下,这样有利于含悬浮颗粒的液体、粘稠液态、含有水份或杂质的气体顺利通过,而不会在节流件的上、下游产生滞留、粘附、沉淀;其具有高精度、宽量程、极耐磨、本质防堵的特点,除应用于一般气体、液体、蒸汽外,特别适用于高粘度浆液、高浓度、结晶混合液、脏污的液体、高含尘气体以及气液、气固和液固等两相流体的流量测量。另防腐内衬PTFE结构设计,非常适合高腐蚀性的酸、碱、盐等液体和气体场合,因此该流量计可以广泛的应用于石油、化工、天然气、矿冶、钢铁、电力、水利、给排水、造纸、制糖、制药、酿造、饮料、纺织、印染、化纤、环保和市政工程等行业的计量和过程测量。
●工作原理
楔式流量传感器和其他差压流量仪表一样,是基于封闭管道中的能量守恒定律和质量守恒定律:差压与流量是一个开方关系,通过测量差压就可以换算出流体流量的大小。
见图
△P=PH-PL
Qv —体积流量,m3/S
△P —差压 ,Pa;
D —管道内径,m
ρ —密度 ,Kg/m3
ε — 膨胀系数
C —流出系数
M —节流面积比 —弓形流通面积
●性能特点
1、 抗脏污、自清洁、防堵塞性能好;特殊的V形节流件结构非常有利于脏污介质的流通不会产生滞留、黏附和沉淀,另可采取DN50或DN80的取压方式,配套双法兰差压变送器使用,完全克服了导压管路堵塞的影响,因此非常适用于粘稠、脏污、结晶混合液的流体测量。
2、 长期稳定性好,运行精度高,可靠性高:1)V形楔块的特殊设计会疏导流体离开尾部边沿,减少它被磨损的可能性,又无可动部件和易损部件,2)V型节流件是由厚板或棒料整体加工而成,坚固牢靠、平滑无尖锐的倒角,非常耐磨损不变形;3)自清洁能力使节流件前后和表面无黏附和堵塞,因此可以保证节流件尺寸长期不变,流量K系数保持长期的稳定性,使用寿命一般在10年以上。
3、 差压值稳定,量程比宽,楔式流量传感器让流体逐渐收缩,流动平缓发生变化,产生的差压值更加稳定,能分辨的差压值更小,因此有利于小流量的测量,在最低雷诺数到300左右时仍能有较好线性,这是其他标准和非标节流装置所无法达到的。
4、 压损小,为孔板的20%左右,V形楔形件使流体逐步收缩,不会使流体流动象孔板一样骤然变化,因此由摩擦和漩涡造成的压力损失相对孔板更小。
5、 较短的直管段要求,一般前5D后3D就可以,V形楔形件对流体的流动有整流、重新分布作用,即使较短的上、下游直管段,也能保证测量的准确性和稳定性。
6、 能够测量双向流量,楔式流量传感器的检测件采用特殊对称的V形结构,无论流体的流动是从正向还是反向流动都能产生相同的差压信号,利用两台变送器,可以同时测量正向和反向流量。(延伸阅读:多参量变送器)
●主要技术参数
测量精度:优于0.5%, 重复性:±0.2%读数, 量程比:10:1
长期运行稳定性:0.1%F.S.S/Y,使用寿命:可长达十年以上
压力损失:测量差压的35%~50%(对应楔比0.5~0.2)
雷诺数范围:300~106(低雷诺数时,范围度相对缩小,流出系数的不确定度相对增大)
介质粘度:500Cp,最高到3000Cp
工作压力:-0.1~42MPa (最高到ANSI2500#)
工作温度:-20~450℃ (选用耐低温钢种或耐热钢种,有更宽温度范围)
管道尺寸:DN15~DN600(DN600~DN1200,用户特殊订货)
楔比:0.2,0.3,0.4,0.5,特殊可选0.6
过程连接:对夹式、螺纹式、法兰式、焊接式
取压连接:螺纹式、法兰式(常规DN50或DN80)、化学T型
法兰标准:常规HG20592-97 及其他GB、HGJ、JB/T、ANSI、DIN等
节流元件(楔块)材质:1Cr18Ni9Ti,304SS,316SS,316L,HC,内衬PTFE等
本体材质:1Cr18Ni9Ti,304SS,316SS,316L,HC,内衬PTFE等
●选型应用
取压方式 |
介质特点 |
应用介质 |
螺纹取压,普通差压变送器 |
洁净或少量脏污的气体、液体和蒸汽,介质不会堵塞导压管路 |
过热蒸汽、饱和蒸汽、湿气等 |
锅炉房烟道气,鼓风机风量,引风机风量、一次、二次风量等; |
空压站和气压站制造的各种气体:如压缩空气、乙炔气、O2、H2、N2、Hr2、CO2、CO等; |
煤气类:焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、半水煤气; |
高含湿天然气及其他含有其它杂质的非洁净天然气、沼气、液化石油气和瓦斯气 |
各种碳氢化合物气体:如烷烃类(甲烷等)、稀烃类(丙稀气)等; |
各种水类:包括原水、河水、高温热水、导电率极低的净水、自来水、循环水、冷凝水、含少量脏污杂质的污水,工业废水等 |
各类低温介质:LNG、液空气、液氮、液氧、液氨、液氢、液氯 |
各种洁净的化工和有机溶剂:如甲苯乙苯、甲醇乙醚、乙二醇、二甲苯和酒精等; |
各种低粘度油类:包括燃料油、汽油、柴油、煤油、机油、菜油等 |
法兰取压双法兰差压变送器 |
脏污、粘稠、两相或混相流体 |
脏粘的焦炉煤气、煤化工的黑水、灰水、含泥沙和杂物的江河原水和废水、催化剂 |
油类,包括原油、回炼油、成品油、煤焦油、残渣油、石蜡油、萘油、蒽油、含水乳化油、含水含沙污油、油漆等 |
浆液,包括油浆、纸浆、泥浆、水煤浆、铁矿浆、沥青、糖浆、熔化橡胶等 、 |
法兰取压 带夹套 |
易结晶介质 |
包括熔化硫磺、苯酚树脂、乙烯、丙烯、聚合体等 |
法兰取压 内衬四氟 |
强腐蚀化工介质和气体 |
包括酸、碱、盐、湿氯气、HCL气体等 |
●选型表
SH-XX- |
楔式流量计 |
|
SH-XX- |
一体化楔式流量计 |
|
|
1 |
法兰式 |
3 |
对夹式 |
过程连接 |
2 |
螺纹式 |
4 |
焊接式 |
|
1 |
DN50或2" |
3 |
螺纹取压(标配1/2"NPT) |
取压方式 |
2 |
DN80或3" |
4 |
特殊取压 |
|
— |
DN15~DN1200 |
公称直径 |
|
A |
PN1.0 |
D |
PN4.0 |
G |
PN16.0 |
公称压力 |
B |
PN1.6 |
E |
PN6.4 |
H |
PN26.0 |
C |
PN2.5 |
F |
PN10.0 |
I |
PN42.0 |
|
1 |
≤100℃ |
3 |
≤300℃ |
工作温度 |
2 |
≤200℃ |
4 |
>300℃ |
|
C |
CS |
L |
316SS或316 |
楔块材质 |
S |
1Cr18Ni9Ti或304SS |
T |
其他材质 |
|
C |
CS |
L |
316SS或316 |
本体材质 |
S |
1Cr18Ni9Ti或304SS |
T |
其他材质 |
|
1 |
0.2 |
3 |
0.4 |
楔比 |
2 |
0.3 |
4 |
0.5 |
|
F |
内衬四氟 |
可选项 |
Y |
内喷涂加硬耐磨处理 |
J |
带伴热夹套 |
T |
带温度测量接口 |
P |
带压力测量接口 |
|
不选 |
一体化结构不带差变 |
变送器选项 |
C |
差压变送器 |
S |
双法兰差压变送器 |
L |
流量智能变送器 |
D |
多参数质量流量变送器 |
T |
温度变送器 |
附件选项 |
包括:取压阀、连接活螺母和焊接头,导压管,三阀组或五阀组,紧固件,配对法兰,前后直管道,冷凝罐,集气罐、沉淀罐、散热器等;选型时根据实际需要详细说明。 |
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●安装
1. 流量计可安装于水平管道或垂直管道,推荐采用水平安装;
2. 管道中流体受到的扰动将直接影响测量精度,因此应按照推荐的上下直管段长度以使流体保持稳定。推荐上下直管段长度见下表(直管段距离为管道内径的倍数):
管道条件 |
管道条件示意图
(前直管段A,后直管段B) |
尺寸 |
楔比(H/D) |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
单弯头 |
|
A |
7 |
9 |
10 |
12 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
两个弯头 在同一个平面 |
|
A |
10 |
12 |
14 |
16 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
两个弯头 在不同平面 |
|
A |
20 |
22 |
24 |
30 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
缩管 |
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A |
9 |
11 |
14 |
16 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
扩管 |
|
A |
9 |
10 |
12 |
14 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
两个不同直径管道的T型连接 |
|
A |
7 |
9 |
10 |
12 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
球阀全开 |
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A |
10 |
12 |
14 |
16 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
闸阀全开 |
|
A |
7 |
7 |
9 |
10 |
B |
4 |
4 |
4 |
4 |
注:上述A、B是指到楔形节流件的距离,产品出厂时,节流件在流量计的中间,具体安装尺寸见下表:
3. 安装注意事项:
(1) 安装要保证流体直接顺畅地流动。应尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装流量计。
(2) 对新安装或维修过的管道,在运行前要进行清洗,以冲掉管内的铁锈、水垢渣和污泥。
(3) 安装地点应选择振动和冲击小的场所,或采取减振措施。
(4) 流量计安装时,密封垫圈的内径须大于管道内径,以防止出现干扰管路流体。
(5) 具有正确的排气口时其它安装位置也可以。
(6) 为便于变送器调零推荐使用三阀组。
(7) 对普通型楔式流量计,可以双向检测,产品出厂时标记方向“→”为流量计标定时的方向,因此建议按此方向安装。
对一体化楔式流量变送器,产品出厂时已标记了流量方向,安装时必须注意取压口高压侧总是在流体流向一侧;
(8) 对于垂直安装,由于轻微的静力学热效应影响,必须注意变送器调零。
(9) 大口径楔式流量计的吊装方式:
V
4. 取压口方向及差压变送器位置
变送器保持水平安装,根据测量流体的不同性质,可安装在高、低取压口的上方或下方。安装的原则是为了保证液体的自由通畅,以及避免气体进入变送器导压回路中。
(1) 测量液体时,流量计管道里必须充满液体。
(2) 垂直安装时,液体流向应自下而上。
(3) 对于液体的应用,取压口位置建议水平或向下倾斜,变送器推荐安装在与流量计水平或低于流量计的位置,如下图所示:
典型的液体应用水平管道安装
(4) 对于蒸汽的应用,引压口建议水平引出,变送器推荐安装在低于流量计的位置,如下图所示:
典型的蒸汽应用水平管道安装
(5) 对于气体的应用,取压口位置建议向上倾斜,变送器推荐安装在高于流量计的位置,如下图所示:
, , ,
典型的气体应用垂直管道安装
(4)变送器的安装请参见变送器说明书。
5. 导压管的敷设
对一体化流量变送器,导压管已在产品出厂时安装连接好,用户只要将差压电信号接至积算仪或系统即可。
对普通流量计,导压管的敷设还应注意以下方面:
(1)应按被测流体的性质参数使用耐压、耐腐蚀的材料制造,其内径不得小于6mm,长度最好在16m之内。
(2)导压管应垂直或倾斜敷设,为了避免差压信号失真,正负压导压管应尽量靠近敷设,严寒地区导压管应做防冻处理。
(3)对法兰型取压接口,必须采用相同类型及压力等级(延伸阅读:多变量变送器) |