空壓機流量計
壓縮空氣流量計主要用于工業管道內壓縮空氣流量的測量，壓縮空氣流量計特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響；壓縮空氣流量計無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小；壓縮空氣流量計參數能長期穩定，壓縮空氣流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作溫度范圍內工作，有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出，壓縮空氣流量計容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
工作原理：
壓縮空氣流量計是基于卡門渦街原理，通過探頭檢測出漩渦分離頻率計算出流量并在信號變送器中轉換成相應的脈沖或電流信號輸出。
渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響；無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小；儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作溫度范圍內工作，有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
主要特點：
?精度較高，液體測量精度為±1.0%；氣體測量精度為±1.5%
?壓損小，約為孔板流量計的1/4，屬于節能流量儀表
?安裝方式靈活，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝
?采用消擾電路和抗震動傳感頭，具有一定抗壞境震動性能
?無可動部件，儀表壽命長
技術參數：
儀表型號 | HLLU-N | HLLU-A | HLLU-B | HLLU- C | HLLU- D1/D2 |
信號輸出 | 脈沖 | 4-20mA | 無 | 4-20mA | 可選4-20mA或脈沖 |
供電電源 | 24VDC±15% | 24VDC±15% | 鋰電池 | 24VDC±15% | 24VDC±15%和鋰電池 |
通訊接口 | 無 | 無 | 無 | 可選RS485 | 可選RS485 |
精度等級 | 液體：1.0級 | 液體：1.0級 | 液體：1.0級 | ||
顯示器 | 無 | 有 | 有 | ||
儀表材質 | 304SS | 304SS | 304SS | ||
防爆等級 | 可選ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可選ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可選ExiaIICT5或ExdIIBT6 | ||
防護等級 | IP65 | IP65 | IP65 | ||
整機功耗 | ＜1W | ＜1W | ＜1W | ||
儀表通經 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | ||
安裝方式 | 法蘭夾持或一體化法蘭連接 | 法蘭夾持或一體化法蘭連接 | 法蘭夾持或一體化法蘭連接 | ||
耐壓等級 | 可選1.6MPa或2.5MPa | 可選1.6MPa或2.5MPa | 可選1.6MPa或2.5MPa | ||
介質溫度 | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | ||
環境溫度 | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | ||
測量范圍：
儀表口徑（mm) | 液體流量范圍(m3/h) | 氣體流量范圍(m3/h) |
15 | 0.4～4 | 3～12 |
20 | 0.8～8 | 6～30 |
25 | 1.2～12 | 9～55 |
32 | 2～20 | 12～120 |
40 | 3～30 | 20～200 |
50 | 5～50 | 30～300 |
65 | 8～80 | 50～500 |
80 | 12～120 | 80～800 |
100 | 20～200 | 120～1200 |
125 | 30～300 | 200～2000 |
150 | 40～400 | 300～3000 |
200 | 75～750 | 500～5000 |
250 | 110～1100 | 800～8000 |
300 | 160～1600 | 1100～ |
(300) | 160～1500 | 1560～ |
(400) | 180～3000 | 2750～ |
(500) | 300～4500 | 4300～ |
(600) | 450～6500 | 6100～ |
(800) | 750～10000 | 11000～ |
(1000) | 1200～17000 | 17000～ |
>(1000) | 協議 | 協議 |
注：表中（300）—（1000）口徑為插入式。
煤礦用空氣壓縮機排氣量測量方法比較：
主要介紹煤礦在用空氣壓縮機排氣量現場測量方法。用低壓箱法對AQ標準提供的風包法和流量計法進行比較、分析, 目的是能及時解決出現的問題, 保證其安全正常的工作。
空氣壓縮機是礦山生產建設中的主要大型固定設備。為保證煤礦在用空氣壓縮機的安全運行, 需要通過檢驗得到空氣壓縮機的相關性能, 從而了解空氣壓縮機運行中存在的問題, 以便采取措施, 保證空氣壓縮機安全、經濟運轉。
流量是空氣壓縮機性能的一項重要指標, 為了準確的測量空壓機流量, 依據標準GB/T15487《容積式壓縮機流量測量方法》, 我國空壓機行業多采用低壓箱法測量空壓機流量。由于不同排氣量的空氣壓縮機需制造不同規格的低壓箱, 同時低壓箱體積大、質量重, 攜帶和到現場安裝不方便。特別制定安全行業標準AQ1013-2005《煤礦在用空氣壓縮機安全檢測檢驗規范》, 該規范對于煤礦在用空壓機流量的現場測量提供兩種方法:風包法和華陸HLLUGB-80流量計法。現在用低壓箱法用對AQ標準提供的上述兩種測量方法進行比較。確定在煤礦現場對在用空壓機流量測量采用何種方法更為適宜。
2檢測方案的制定
2.1檢測樣品的選擇
選定在淮北礦業集團岱河煤礦空壓機房進行測量。經詢問、檢查2#空壓機性能較好, 保護裝置齊全、靈敏可靠, 閘閥開關靈活, 管道和容器連接部無漏氣現象;檢驗用儀器設備安裝方便。選擇對2#空壓機進行流量比對, 其主要技術參數如表1所示。
空壓機型號 | 4L-20/8 | 空壓機型式 | L型雙級水冷 |
| 額定流量 (m3/min) | 21.5 | 排氣壓力 (MPa) | 0.8 |
轉速 (r/min) | 400 | 軸功率 (kW) | 118 |
風包容積 (m3) | 2.5 | 傳動方式/ | 皮帶 |
進氣管徑 (m) | 0.20 | 排氣管徑 (m) | 0.15 |
2.2檢測儀器設備的選取及測點的布置
試驗所選擇儀器設備精度應符合AQ標準要求, 量程滿足測量的需要。采用的儀器設備必須經過技術監督部門檢定或校準。測試前將所有測試儀器進行**校驗、檢查, 保證測試數據的準確性和可靠性。HLLUGB-80空壓機排氣量測試儀表布置如圖1所示。
1.風包 2.風包壓力表 3.風包溫度表 4.二級排氣壓力表 5.上等排氣壓力表 6.中間冷卻器 7.上等汽缸 8.大氣壓力盒 9.U型管 10.熱球式風速測試儀 11.進氣管 12.低壓箱 13.U型管 14.低壓箱溫度表 15.排氣管 16.二級汽缸17.上等排氣溫度表 18.二級排氣溫度表 19.上等吸氣溫度表
2.3空壓機流量的測試方案
測試前對測試人員和配合人員進行明確分工, 各負其責, 相互配合及時記錄測試數據。所有的測試數據必須待空壓機運轉穩定后讀取。
(1) 低壓箱法
在風包的總排氣管上安裝一低壓箱, 低壓箱的端部裝一噴嘴, 進氣側安裝有穩流器。通過測量噴嘴前后的HLLUGB-65壓力差、噴嘴前空氣的對溫度等來計算排氣量。測試前檢查噴嘴表面是否保持清潔, 各連接處均應牢固, 以免在測量過程中產生松動或漏氣現象, 對噴嘴連接處和測壓管、溫度計接頭處進行密性檢驗。開動空壓機前將通向壓氣管網的閘閥關閉, 開動后少量打開調節閘閥。待空壓機運轉正常后緩慢調節連通低壓箱的閘閥, 使空壓機排入風包的壓縮空氣量與通過噴嘴放出的空氣量相等。要調整好壓力調節器, 保證壓力調整到額定排氣壓力并使壓力表常時間處于穩定狀態。盡可能在同一時間讀取噴嘴前后的壓力差、噴嘴前空氣的溫度和大氣壓、上等吸氣溫度等參數。
(2) 風包法
測量前要檢查安全閥的工作情況, 保證安全閥動作靈敏可靠。將風包內的剩余氣體及油水放凈, 計算風包及相連管路的容積。同時檢查管道和風包是否漏氣。在風包上安裝壓力表及兩只溫度計 (半導體點溫計) 。測試時關閉通向壓氣管路的閘閥, 開動空壓機, 待空氣壓縮機轉速達到額定轉速后即向風包開始充氣。當風包中空氣壓力升到0.2～0.3MPa時, 開始用秒表計時, 同時記錄風包內的氣體壓力和溫度。當風包中的氣體壓力達到額定排氣壓力時, 立即停止秒表計時和空壓機運轉, 并迅速記錄此時的充氣時間和風包溫度。
(3) 流量計法
利用華陸熱球式風速測試儀測量空壓機進氣管中的氣流速度, 由此計算空壓機的進氣量。測點的位置選擇在離進氣管口5倍管徑以上的直線段, 測速計測桿插入管道深度在2/3半徑左右。測試時應使測速計測頭正對風流方向。測出的風速應按校正曲線進行修正。
3測試數據整理、計算
按上述測試方案對岱河煤礦2#空氣壓縮機用三種方法進行測試。測試工況選擇空壓機排氣壓力0.8MPa時, 測量數據及計算值如表2所示
4排氣量測試數據分析
在排氣壓力0.8MPa的額定工況下, 對岱河煤礦2# (4L-20/8型) 空氣壓縮機采用低壓箱法、風包法和流量計法分別進行測試, 得2#空壓機流量分別為19.7m3/min、17.2m3/min、19.2m3/min。可見用流量計法測量的流量同低壓箱法測量的流量較接近, 風包法測量的流量同低壓箱法測量的流量值差距較大。
對風包法測量進行分析可知:風包容積較小, 充氣時壓力很快就升到測試壓力, 因此風包內的氣體溫度變化迅速, 各點溫度不均勻, 且氣體的溫度值很難準確進行測量。同時在用的空壓機的風包及相連的管道由于常時間使用, 內部積水積炭, 很難**計算出風包的真實容積。因而風包法測量誤差大。
華陸流量計法采用熱球式風速測試儀測量空壓機進氣管內的平均流速, 該法操作簡便并能獲得較準確的結果。測試原理是加熱測試計頭部的玻璃球, 球內繞有加專線圈和兩個串聯的熱電偶, 玻璃球暴露在氣流中, 且其溫度變化同氣流速度有關, 氣流速度小, 玻璃球溫度升高程度大, 反之升高程度小, 升高程度的大小通過熱電偶產生熱電勢, 經校正后表示氣體速度。
為了獲得比較準確的空壓機排氣量, 煤礦在用空壓機排氣量的測量推薦采用AQ標準規定的HLLUGB-80流量計法。部分在用空壓機進氣管較短, 不符合標準對流量計安裝要求, 可采用在空壓機進氣管處外接一加長管, 也可取得較準確的測量結果。
