湿式气体流量计的气体要求

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罗茨鼓风机选型中风量和风压计算方法的探讨 摘要：针对污水处理厂罗茨鼓风机在使用状态与标准状态下，进口温度、压力等条件发生变化时，导致风机的性能也发生变化这种情况，探讨了设计选型时，鼓风机容积流量、出口压力等的确定方法，结合工程热力学原理及罗茨鼓风机的工作原理，推导了流量的计算公式，并通过实际工程中选型设计的计算范例，说明了计算公式的使用方法。 引言 罗茨鼓风机是污水处理工程中常用的充氧设备，在污水厂鼓风机选型时，风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数，我国规定的风机标准进气状态:压力p0=101.3kPa，温度T0=20℃，相对湿度=50%，空气密度ρ=1.2kg/m3。然而风机在实际使用中并非标准状态，当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时，风机的性能也将发生变化，设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数，而需要根据实际使用状态将风机的性能要求，换算成标准进气状态下的风机参数来选型。 2鼓风机出口压力的计算 出口压力的计算方法 这里所说的出口压力为鼓风机标准状态和使用状态下出口的绝对压力： p1′=p2+△p2 （1） 式中p1′——标准状态下风机的出口压力（绝对压力），kPa p2——使用状态下风机进口压力（环境大气压力），kPa △p2——使用状态下风机的升压，kPa 出口压力影响因素的分析 罗茨鼓风机[1]工作过程如图1所示：在图1a中，左面为进气腔，腔内压力与进气压力相等；随着叶轮的旋转，在图1b、c、d中，容积V保持不变，V内气体压力与进气压力相等；当运行到图1e的位置时，V与排气口相连通，排气口的高压气体迅速回流，与低压气体混合，使其压力由进气压力突然跃升到排气压力。因此，容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身，而是气体由鼓风机排出后装置的情况，即所谓“背压”决定的[2]，所以罗茨鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上，鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作，而且只要强度和排气温度允许，也可以超过额定排气压力工作。 对于污水处理厂而言，排气系统所产生的绝对压力（背压）为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和，如图1所示。若由于某种原因，如曝气头或管路堵塞，使管路系统的压力损失增加，“背压”也会升高，于是鼓风机的压力也就相应升高；又若曝气头破裂或管路泄漏等原因，管路系统的压力损失则会减少，“背压”便不断降低，鼓风机的压力也随之降低。 综上所述，确定罗茨鼓风机压力时，只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深、管路损失之和。 鼓风机空气流量的计算 在计算污水处理的需氧量时，其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm（kg/min），再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1（m3/min），如果鼓风机的使用状态不是标准状态，例如在高原地区使用，则空气密度、含湿量会发生变化，鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的，而所供空气的质量流量将减少，有可能导致供氧量不足。因此，必须计算出能供应相同质量流量的容积流量，即换算流量qv2。 在高原地区使用时，环境大气压力也会发生变化，压力比相应升高，那么，罗茨鼓风机的泄漏流量qvb则会增大，这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少，也可能造成供氧量不足。因此，设计时必须考虑使用条件发生变化时各种因素的影响，以保证风机所供应的实际空气流量能够满足使用要求，并需计算出换算流量qv2和泄漏流量qvb2，其计算方法在流量计算实例中将详细说明。 换算流量qv2的计算公式 设标准状态下所需空气的的容积流量为qv1、进气温度为T1、进气压力为p1，鼓风机在使用状态的进气温度为T2、进气压力为p2，则换算成使用状态下鼓风机的容积流量为 （2） 式中下标“1”——标准状态，下同 下标“2”——使用状态，下同 q2——换算为使用状态下所需鼓风机的容积流量，换算流量，m3/min T2——使用状态下的进气温度（环境温度），Ts=273+Ts，K p2——使用状态下的进气压力（环境大气压力），kPa q1——标准状态下所需空气的容积流量，m3/min T1——标准状态下的进气温度，20℃，T0=293K p1——标准状态下的进气压力，p1=101.33kPa d2——使用状态下空气的含湿量，kg水蒸气/kg干空气， d——空气的含湿量，kg水蒸气/kg干空气 ——相对湿度，其数值介于0和1之间，% p′——饱和湿
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热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表，这个仪表是通过恒温差的方法对气体的质量流量进行测量，热式气体质量流量计所占据的优点是很多的，毕竟他们的体积是比较小的，而且安装也很方便，测量也是很准确的。
当然热式气体质量流量计在安装的时候有很多的事项需要注意，热式气体质量流量计传感器的部位有两个基准级铂电阻温度传感器组成的，一个传感器测量流量的温度，而另一个传感器维持高于温度的恒温差。
热式气体质量流量计在安装的时候，需要注意的就是不要在爆炸的环境里面进行焊接的这个操作，在安装的时候，需要根据底座不要来进行，一般被分为了标准型和精简型，安装的时候要让底座位于管道截面方向的最顶端。
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热式气体质量流量计的安装：
1)热式气体质量流量计是基于振动的原理工作的，而在其工作的过程中又运用了电磁技术进行振动的激励、扭角的检测以及检测信号的处理，因此热式空气质量流量计安装的位置不能有大的振动源，也不能安装在变压器、电动机等产生强磁场的设备附近，以防止外界干扰影响其正常工作。
2)无直管段要求，但传感器和管道连接时应避免应力存在。如果热式气体质量流量计安装过程中，传感器与管道中心线的同心度存在偏差，将导致振动管产生应力，该应力会形成压力、拉力、或剪切力影响管道的对准，引起检测探头的不对称性，导致零点变动，影响测量精度。若管道与传感器同心度偏差过大，则有可能无法调整零点。因此应采取加固措施稳定仪表附近的管道。在流量传感器安装时应尽量采取软连接的方式，法兰连接螺丝要均匀对称紧固。为减小残存应力的影响，流量传感器在安装好后还要进行零点校准。为方便热式空气质量流量计的安装及调零，热式气体质量流量计的前端和后端还要安装截止阀。
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产品价格以咨询为准
超声流量计Gasboard-7200是一款非接触式流量仪表，基于超声波时差法原理精准测量气体流量。
1）测量准确度高、稳定性好
采用行业良好的超声波气体传感技术，几乎不受被测介质各种参数的干扰；
无机械传动部件，计量部件无磨损，长期使用精度不变；
温度、压力补偿功能等。
2）耐腐蚀强
采用特制陶瓷超声波探测器，在高水分条件下具有超强耐腐蚀性
3）安装方便，操作简单，长期运行无须特殊维护
4）高度集成，外形美观
石油、化工、电力、冶金、城市供气等
湖北锐意自控系统有限公司创立于2010年，是武汉四方光电科技有限公司全资子公司，是一家专业从事气体分析仪器仪表研发、生产、销售及技术服务型企业，是基于物联网行业解决方案的高级高新技术企业。
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注2：表2中“扩展量程”中标示得测量范围仅限用于“智能一体化天然气流量表”或“智能温压补偿一体化天然气流量表”（即适用于：HQLWQ-B/C/D）
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采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。
容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开。
内部清洗简单。
有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长。
下限流速低，测量范围宽。
现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上。
【气体涡轮流量计分类】
1、气体涡轮流量传感器/变送器:
该类涡轮流量计产品本身不具备现场显示功能，仅将流量信号远传输出。流量信号可分为脉冲信号或电流信号（4-20mA）；仪表价格低廉，集成度高，体积小巧，特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。该类涡轮流量计均为防爆产品，防爆等级为：ExdIIBT6.。
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sy-llj-qtzz-006-气体转子流量计适用于小口径和低流速介质流量测量；工作可靠，流量计品牌维护量小，寿命长；对于直管段要求不高；较宽的流量比10：1；双行大液晶显示，可选现场瞬时/累计流量显示，可带背光单轴灵敏指示；非接触磁耦合传动；全金属结构，sy-llj-qtzz-006-气体转子流量计适于高温、高压和强腐蚀性介质；转子流量计可用于易燃、易爆危险场合；可选二线制、电池、交流供电方式；多参数标定功能；带有数据恢复，数据备份及掉电保护功
sy-llj-qtzz-006-气体转子流量计技术参数测量范围:水（20℃）1-200000l／h空气（20℃，0．1013mpa）0．03－4000m3／h参见流量表，特殊流量可订制量程比：标准型10：1特殊型20：1精度：标准型1．5级特殊型1．0级压力等级：标准型：dn15－dn504.0mpadn80-dn2001.6mpa特殊型：dn15－dn5025mpa?dn80-dn20016mpa夹套的压力等级为1．6mpa特殊型在选型和订货前应与工厂协商压力损失：7kpa-70kpa介质温度：标准型：－80℃-＋200℃：ptfe：0℃－85℃高温型：最高可达400℃介质粘度：dn15:<5mpa.s(f15.1-f15.3)<30mpa.s(f15.4-f15.8)dn25:<250mpfa.sdn50-dn150:<300mpa.s环境温度：液晶型－30℃－+85℃指针型－40℃－+120℃连接形式：标准型：din2501标准法兰特殊型：由用户指定的任意标准法兰或螺纹电缆接口：m20＊1．5供电电源：标准型24vdc二线制4－20ma（10．8vdc－36vdc）交流型：85－265vac??50hz电池型：3．6v@4ah镍氢电池报警输出：上限或下限瞬时流量报警标准型：集电极开路输出（最大100ma@30vdc内部阻抗100欧）特殊型：继电器输出（触点容量最大5a@250vac）脉冲输出：累积脉冲输出，最小间隔50毫秒液晶显示：瞬时流量显示数值范围：0－50000累计流量显示数值范围：0－99999999防护等级：ip65防爆标志：本安型iaⅱct6隔爆型dⅱct6。
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