气体电子流量计

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摘要：为了解决节流式流量计在煤气流量测量中存在的问题，设计了一种插入式气体流量计，包括取压头、取压导通装置和密封固定装置三部分。插入式气体流量计在山钢股份莱芜分公司焦炉煤气、高炉煤气、混合煤气等煤气流量测量应用后，煤气计量数据更加精准，生产更加稳定，降低了生成成本。
1前言 目前用于煤气流量测量的装置主要是节流式流量计，如孔板、内藏、V锥等，此类流量测量装置在使用中存在多个弊端，如需要停产安装、压损大、易堵塞、难疏通等。以焦炉煤气为例，因煤气净化能力不够、杂质多、低温时结萘等原因造成节流装置堵塞，严重影响煤气流量计量，甚至造成节流装置处管道堵塞。节流装置堵塞后只能在工艺停机时进行疏通，维护机会少，难度大，特别是大口径管道，拆装时需要大型吊装机具的配合才能完成，费时费力。为此，需研发一种能防堵、低压损、可在线安装维护的插入式气体流量计。 2插入式流量计的工作原理 插入式流量计是一种采用皮托管原理提取管道中心流速再换算成流体体积流量和质量流量的差压式流量计，用于测量介质管道中心的流速，包括取压管和取压头，取压管内分别设置有全压通道和静压通道，取压头的应流侧开设有与全压通道连通的全压孔，背流测开设有与静压通道连通的静压孔。工作时，将插入式流量计的取压头插入管道中心，全压孔对正流体的来流方向，静压孔对正流体的去流方向，全压与静压之差即为管道中心的实测差压，再由该取压头的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压，根据标准差压来计算流体的流量；同时还需要用压力变送器测出流体压力，用热电阻测出流体温度，把标准差压信号、压力信号、温度信号同时引入流量积算仪或进入DCS系统，一方面对取压头的流量方程进行计算，另一方面对流体进行压力、温度补偿，以保证测量精度。 3插入式流量计的设计与安装 3.1取压头 取压头是插入式流量计的重要组成部分，用于获取流体产生的差压信号。取压头采用弧面设计，将取压头插入管道中心时前侧壁以及全压孔对正流体的来流方向，后侧壁以及静压孔对正流体的去流方向，阻挡部位位于全压孔一侧弧面，阻挡部位能够促使流体向远离后侧壁的方向流去，减少了向后侧壁流动的流体，即减少了管道内向静压孔流动的流体，增大了差压，提高了测量的稳定性和准确度。由于全压孔正对来流方向，孔内会形成高压区，压力略高于管道内压力，从而阻止气体中的杂质进入全压孔，避免了取压头被堵。 3.2取压导通装置 取压导通装置是把取压头产生的差压传递给差压变送器进而实现物理信号转换的装置，取压头通过2根导压管与上方的三阀组连接，三阀组再与差压变送器连接，从而测得取压头两侧的标准差压。三阀组采用3051型号，可与市面上的绝大部分差压变送器直接连接。导压管采用小截面设计，外部直径只有30mm，使用过程中几乎不阻挡管道内气体流动，管道内气体压力损失小。 3.3密封固定装置 密封底座主要用于插入式流量计的固定与密封，由于管道内的气体可能是有毒气体，气体泄漏后有可能造成重大事故，所以流量计的密封非常重要。密封固定装置主要由管道焊接底座、球阀、弹性密封圈和密封压紧装置构成，其结构如图1所示。其中管道焊接底座直接焊接在管道上，实现流量计与管道的设备连接；球阀用于对管道内的气体进行封堵，实现流量计插入前和拔出后的管道气体密封；弹性密封圈为耐腐蚀耐高温弹性石墨材质，其内径与导压管外径尺寸一致，流量计插入后通过密封压紧装置对弹性密封圈施加压力，弹性密封圈受力后发生形变，与导压管紧密贴合，从而实现气体的密封。 3.4计算方法 插入式流量计出厂前需要用风洞进行标定，通过标准流量与标准差压计算出该流量计的流量倍率K。实际使用时需要根据流体的密度、压力、温度进行补偿，流量计算选用差压模型，其计算公式为： 式中：M为质量流量，kg；K为流量倍率；δP为差压值，kPa；ρ为介质密度，kg/m3；ρ标为介质标况密度，kg/m3。 3.5安装方法 插入式流量计可以断流安装，也可通过带压开孔工具在线安装。安装时，只需在管道上开一直径30mm的圆孔，在圆孔上方焊接密封固定装置，把流量计插入即可。因支持在线插拔的特性，避免停气影响生产，可在某些因生产工艺要求而无法停气的计量点进行安装。插入管道前，应计算插入尺寸并检查取压头全压和静压孔方向，保证安装后两个取压孔的端部位于管道中心线上，即管道中心处，并且使全压孔对正流体的来流方向、静压孔对正流体的去流方向，整体安装方法如图2所示。 4结语 插入式气体流量计已在山钢股份莱芜分公司的焦炉煤气、高炉煤气、混合煤气等煤气流量测量，其彻底解决了孔板等节流元件存在安装、测量、维护中的弊端，具有测量数据准确，防堵、低压损、可在线安装维护等优点，是替代传统流量计的理想测量装置。采用插入式流量计进行煤气计量后，煤气计量数据更加精准，生产更加稳定，降低了成本；为企业的生产经营提供了准确、可靠的监测和计量数据，有利于企业合理调度煤气、加强成本核算、降低能耗、提高效益。
(气体电子流量计)

3、使玻璃转子流量计的小分度值处于下方，垂直安装在无振动的管道上，转子流量计的中心线与铅垂线的夹角应不超过5度。大口径流量计由于较重，为避免管道弯曲，必要时可采取加固支承等措施。
4、安装时需避免玻璃转子流量计受过大的外力伤害，如压扭等力。必要时根据使用中不同的工况，在转子流量计的上游安装过滤器，卡塞转子流量计，以防杂质玷污。若流体不稳定有脉动流，为保证转子流量计的良好测量可安装缓冲器，以消除脉动流。
5、玻璃转子流量计使用时，应先缓慢旋开流量计上游管道上的控制阀门，然后用调节阀调节流量，以免突然开启造成浮子急速上升击损锥管。
(气体电子流量计)

LWQ系列气体智能涡轮流量计吸取了国内外流量仪表先进技术经过优化设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制开发的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表，具有出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气等气体的计量。
LWQ系列气体涡轮流量计特点:
·优质合金涡轮，具有更高的稳流和耐腐蚀作用
进口优质专用轴承，使用寿命长
计量室与通气室隔绝，保证了仪表的安全性
流量范围宽（Qmax/Qmin≥20:1），重复性好，精度高（可达1.0级），压力损失小，始动流量低，可达0.6m3/h
(气体电子流量计)

专有高湿、高温算法，介质温度可达500℃
直接质量流量检测，无需温度压力补偿
(气体电子流量计)

2、涡轮流量计在开始使用时，应先将传感器内缓慢的充满介质，然后再开启出口阀门(阀门应安装在流量计后端)，严禁传感器处于无介质状态时受到高速流体的冲击。
3、涡轮流量传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。
4、涡轮流量传感器不用时，应清洗内部介质，吹干后且在传感器两端加上防护套，防止尘垢进入，然后置于干燥处保存。
5、配用的过滤器应定期清洗，不用时应清洗内部的介质，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。
6、在传感器安装前，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。
(气体电子流量计)

●探杆直径：18mm
●直管段长度：无严格要求
●压力损失：可以忽略
●工作压力：1.6MPa
●现场显示：（LED）上排为瞬时流量每行4个字符，下排为累积流量每行8个字符，可以按英制或公制单
位显示流量、累积流量。
●数据保护:累计量保存在EEROM内，（断电可保存百年）
●传感器及管线表体材料:316L（可选哈氏合金C）
●防护等级：IP65
●变送单元：选择防爆封装。
(气体电子流量计)

20、过程压力:1.6Mpa（大20MPa）
21、安装工艺形式：插入式（卡套、卡套＋球阀、法兰连接）适用于DN80以上的管道安装，管道式（法兰、螺纹连接）适用于DN15以上的管道安装。
22、防爆等级：本安型（iaⅡCT5）、隔爆型（ExdⅡCT4）
23、防护等级：IP65
五、插入式压缩空气流量计传感器参数：
管段传感器数据表（螺纹连接）
不带连接件
注：DN<20mm时，传感器尺寸请咨询我公司
管段传感器尺寸表(法兰连接)
法兰尺寸（mm）
注：表中只给出了1.0Mpa的额定压力，高于1.0Mpa时请咨询我公司
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