彎管流量計(jì)

一、儀表簡介：

彎管流量計(jì)的一次傳感元件—彎管傳感器適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，對(duì)于高溫、高壓、潮濕、粉塵、震動(dòng)等各種惡劣現(xiàn)場(chǎng)條件有很好的適用性，在智能儀表或轉(zhuǎn)換模塊的配合下，可滿足電力，熱力，冶金，化工，城市供水供熱，樓宇空調(diào)等不同行業(yè)的各種測(cè)量，輸出等需求。其應(yīng)用及發(fā)展前景廣闊。

二、工作原理：

彎管流量計(jì)是當(dāng)流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個(gè)管道，當(dāng)其流經(jīng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，該流體將做相應(yīng)的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)流體強(qiáng)制旋流理論，流體在管道內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)與固體在空間狀態(tài)下作圓周運(yùn)動(dòng)類似，因此流體必然會(huì)產(chǎn)生慣性離心力，該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運(yùn)動(dòng)的曲率半徑（也就是彎管傳感器的曲率半徑）等因素有關(guān)。

由于彎管傳感器曲率半徑是已知的，流過彎管傳感器的流體密度又可通過對(duì)流體的溫度、壓力等參數(shù)的測(cè)定利用主機(jī)的計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地求得，因此在彎管傳感器上產(chǎn)生的離心力的大小就只是流體流速的函數(shù)。只要測(cè)出離心力的大小，就可測(cè)出流體在管道內(nèi)的流速，將流速乘以管道的截面積和流體的密度，流體的流量即可計(jì)算確定。其計(jì)算關(guān)系如下：

式①給出了流過彎管流體的平均流速和差壓值的函數(shù)表達(dá)式：

V=a[（P1-P2）/ρ]β--------①

其中：V--－流體的平均流速；

a--－綜合流量系數(shù)，a＝f（彎管彎徑比、雷諾數(shù)、介質(zhì)動(dòng)力粘度、管道粗糙度等），其中尤以彎徑比的影響zui為重要: 

P1-P2-----彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差；

ρ----流體的密度；

β----指數(shù)；

計(jì)算出平均流速V,就可得出計(jì)算流量的函數(shù)表達(dá)式:

Q=S*V*ρ-----------②

式中： 

S --彎管橫截面積；

V--流體的平均流速。

三、結(jié)構(gòu)形式：

彎管的一次傳感元件—彎管傳感器依安裝管線上的不同分為如下三種：

1、90°彎管傳感器—用于工藝管線90 °轉(zhuǎn)彎連接處，替代原彎頭；

2、180°彎管傳感器—用于直管線上，替代部分直管段；

3、135°彎管傳感器—用于工藝管線135 °轉(zhuǎn)彎連接處，替代原彎頭。

不同彎管傳感器上焊接的兩小段直管稱之為取壓體，彎管弧長較大的一方位正壓測(cè)90°和135°彎管傳感器依據(jù)安裝工藝管線轉(zhuǎn)彎所形成的平面細(xì)分為如下三種：

1、正壓測(cè)在上垂直安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為鉛垂面且轉(zhuǎn)彎的彎頭弧長大的一方在上面；

2、負(fù)壓測(cè)在上垂直安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為鉛垂面且轉(zhuǎn)彎的彎頭弧長大的一方在下面；

3、水平安裝彎管傳感器—轉(zhuǎn)彎形成的平面為水平面180°彎管傳感器只有水平安裝形式，其它安裝形式無意義。  

四、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與適應(yīng)性：

系統(tǒng)構(gòu)成：

彎管屬于差壓式流量計(jì)的一種，其中彎管傳感器、二次儀表或轉(zhuǎn)換器、差壓變送器是系統(tǒng)*的部分。壓力變送器、冷凝器、溫度組件（可以用pt100鉑電阻或其和溫度變送器的組合）可根據(jù)測(cè)量介質(zhì)工況條件和實(shí)際生產(chǎn)要求而相應(yīng)取舍。彎管是一個(gè)有著確定的幾何尺寸的90℃彎頭。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1、彎管具有＋1.5％以上，二次表具有重現(xiàn)性精度＋0.2％，是保證管流量計(jì)獲得高精度測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)。系統(tǒng)測(cè)量精度可達(dá)＋1.0%。

2、是一種節(jié)能型的流量測(cè)量裝置。彎管傳感器耐磨損，呆保證長周期穩(wěn)定工作。

3、可采用直接焊接式安裝，或采用法蘭式連接安裝方式，解決了“跑冒滴漏”等問題，大大減輕了現(xiàn)場(chǎng)維修工作量，節(jié)省維修費(fèi)用。

適應(yīng)性好：

1、可測(cè)量蒸汽、氣體、液體等各種流體，它能耐高溫、高壓、腐蝕，即使在流體中夾帶少量顆粒物和絮狀物同樣可以工作。

2、幾乎可以在任何復(fù)雜、惡劣的環(huán)境條件下工作，如高溫、粉塵、震動(dòng)、潮濕等不利因素，都能正常工作，量程比10:1以上。

3、對(duì)于直管段的要求相對(duì)較低，一般達(dá)到前五Ｄ后二Ｄ即可正常工作。

4、無論哪一種彎管，弧長大的一方為正壓側(cè)，接差壓變送器的正壓（差壓變送器說明書中詳細(xì)介質(zhì)和標(biāo)注）。事實(shí)上，彎管采用安裝在測(cè)量管道的九十度轉(zhuǎn)彎處，其空間安裝狀態(tài)原則上可以是任意的，也就是說彎管在安裝時(shí)沒有嚴(yán)格的方位或方向要求。

五、測(cè)量介質(zhì)：

1、液體：熱水、冷水、化工液、輕體質(zhì)油。

2、氣體：高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、各種單組分多組分氣體。

3、過熱蒸汽、飽和蒸汽。

4、壓縮空氣。

5、天然氣，火炬氣，液化氣。

六、優(yōu)勢(shì)：

1、無附加阻力損失、節(jié)省流體輸送的動(dòng)力消耗、降低運(yùn)行費(fèi)用；

2、安裝方便、無泄漏、免維護(hù)、耐磨損、可直接焊接安裝在管道上；

3、耐高溫、耐腐蝕、抗震動(dòng)、抗沖擊、抗磁性能好；

4、適應(yīng)性強(qiáng)、量程范圍寬、直管段要求低；

5、測(cè)量精度高，重現(xiàn)性好；測(cè)量精度可達(dá)±1％以上，重現(xiàn)性則高達(dá)0.2%；

6、使用壽命長。

七、性能指標(biāo)：

適用范圍（特殊管材可有更廣大的適用范圍）

1、介質(zhì)：所有單相流體或者可認(rèn)為是單相流體的氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)都可以應(yīng)用來進(jìn)行流量測(cè)量。

2、管徑：φ25～φ2000mm（或矩形大管道）。

3、流速：0.3～8m/s（液體介質(zhì)）7～80m/s（氣體和蒸汽）。

4、溫度：0～600℃。

5、壓力：0～10Mpa。

6、測(cè)量精度：彎管傳感器的重復(fù)轉(zhuǎn)換精度＋≤0.2%，二次儀表的精度＋0.2%，彎管配套使用的差壓、溫度、壓力變送器的精度等級(jí)應(yīng)達(dá)到＋≤0.5%以上的精度要求。系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確度0.5～1.5級(jí)。

八、其基本組成及各部件功能：

1、彎管傳感器：整流并輸出差壓信號(hào)，其幾何結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確性是測(cè)量精度的保障。

2、一次閥：液體及氣體測(cè)量一般選用直通針型閥或角閥，蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。

3、排污閥：液體及氣體測(cè)量時(shí)一般選用二通針型閥，蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。

4、導(dǎo)壓管：差壓變送器與彎管傳管器連接用；采用14X2或16X3的無縫鋼管，其長度視差壓變送器與彎管的現(xiàn)場(chǎng)安裝距離面定，一般由用戶自備。

5、盤式冷凝器：蒸氣測(cè)量*附件；與彎管傳感器連接，平衡正負(fù)壓側(cè)液位。

6、三閥組：與差壓變送器連接，度要為調(diào)零點(diǎn)時(shí)使用。

7、差壓變送器：測(cè)量彎管傳感器內(nèi)外側(cè)壓力差，轉(zhuǎn)換為4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。

8、壓力變送器：過熱蒸氣及其他氣體測(cè)量中，壓力波動(dòng)較大時(shí)為*件；飽和蒸氣可以選擇壓力變送器，作用于測(cè)量介質(zhì)壓力，對(duì)流量實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

9、溫度組件：當(dāng)測(cè)量介質(zhì)溫度波動(dòng)較大時(shí)為備件，當(dāng)用于供熱量計(jì)量時(shí)，需選用2臺(tái)溫度組件，作用介質(zhì)溫度，對(duì)流量實(shí)時(shí)補(bǔ)償并參加供熱水熱量計(jì)算。

10、二次儀表（或流量轉(zhuǎn)換器）：通過信號(hào)線與現(xiàn)場(chǎng)變送器連接，信號(hào)線：采用直徑1.0m㎡的雙苡屏蔽電纜，其長度視變送器與二次儀表距離而定，一般由用戶自備。計(jì)算（顯示）流量、熱量、溫度、壓力等參數(shù)，串行接口有RS232或RS485，可配接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，模擬量輸出有4-20mA或1-5V，供用戶選擇。

九、安裝要求：

采用焊接法安裝在測(cè)量管道的九十度轉(zhuǎn)彎處，其空間安裝狀態(tài)原則上可以是任意的，也就是說彎管傳感器在安裝時(shí)沒有嚴(yán)格的方位或方向要求，總體來說有以下四種安裝狀態(tài)可供選擇：

1、水平轉(zhuǎn)水平；

2、正壓測(cè)在上垂直安裝；

3、正壓測(cè)在下垂直安裝；

4、任意空間狀態(tài)。

以上四種狀態(tài)在彎管安裝時(shí)原則上都可以使用，但對(duì)于有些被測(cè)介質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)陌惭b狀態(tài)，既可以大大簡化安裝、調(diào)試工作，又對(duì)提高系統(tǒng)測(cè)量精度大有好處。因此如何正確選擇彎管傳感器的安裝狀態(tài)是十分重要的。

十、使用注意事項(xiàng)：

1、在含水量較高的氣體測(cè)量中，避免水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng)，造成系統(tǒng)無法測(cè)量。

在壓縮空氣、燃料氣、裂解氣等很多氣體流體中均含有大量的水份，基本是處于飽和狀態(tài)，有的在管道的下方形成水層，采用常規(guī)安裝方式，水會(huì)流入彎管傳感器內(nèi)側(cè)取壓口，進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng)，外側(cè)也會(huì)有少量的凝結(jié)水進(jìn)入，正負(fù)壓導(dǎo)管中進(jìn)水量不等，給差壓的測(cè)量帶來不可確定的附加誤差，應(yīng)使彎管傳感器的兩側(cè)取壓體均向上傾斜，并向上引導(dǎo)壓管，連接差壓變送器，即避免了管道中的水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng)，又可以使導(dǎo)壓系統(tǒng)中凝結(jié)的水順利流回管道中，不會(huì)影響計(jì)量。

如果考慮差壓變送器維護(hù)的方便等原因，要求差壓變送器必須裝在管道下方，可采用取壓體及導(dǎo)壓管先向上，再向下，避免大量的水流入導(dǎo)壓系統(tǒng)，并在導(dǎo)壓系統(tǒng)的zui低點(diǎn)加裝集液罐，使得導(dǎo)壓系統(tǒng)凝結(jié)的水流入集液罐中，定期排水，可以保證正常計(jì)量。

2、蒸汽流量測(cè)量中，導(dǎo)壓系統(tǒng)用于導(dǎo)壓的介質(zhì)為水，常溫水的密度為998kg/m3(20℃時(shí))，1mm水柱產(chǎn)生的壓力約為9.8 Pa，如采用傳統(tǒng)的冷凝罐作為液位平衡器，管道中溫度壓力的突變會(huì)打破冷凝罐中的平衡狀態(tài)，造成液位波動(dòng)，對(duì)于孔板流量計(jì)（產(chǎn)生的壓力差約為10~100kPa）影響很小，但對(duì)于彎管在小流量測(cè)量中則可能產(chǎn)生較大的影響。

選用盤式冷凝器作為液位平衡器，安裝時(shí)只要保證盤面水平，汽、液分界面在同一水平面前后移動(dòng)，液位高度始終處于同一水平面，起到了良好的液位平衡作用，儀表投用后，遇到蒸汽停止輸送時(shí)，對(duì)差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移，可解決液位不平衡造成的零點(diǎn)誤差。

3、任何流量計(jì)均存在著小流量問題。彎管雖然相對(duì)其它流量計(jì)性能良好，但依然存在著一個(gè)下限指標(biāo)（流速≥5m/s），所以在選擇彎管傳感器口徑時(shí)，一定保證zui低流速大于5m/s，即使實(shí)際流量偏高，彎管流量表在高達(dá)120m/s流速情況下，依然保證測(cè)量精度（調(diào)整差壓變送器量程即可實(shí)現(xiàn)）。

十一、彎管傳感器的分類：

彎管傳感器分為L型和S型。L型傳感器安裝在現(xiàn)場(chǎng)管道的90°自然轉(zhuǎn)彎處，S型傳感器可以安裝在任意空間的直管道上。與管道的連接方式為焊接或法蘭連接。

十二、流量計(jì)的安裝：

液體測(cè)量系列：

1、差壓變送器應(yīng)安裝在彎管傳感器的下方，使引壓管中的氣體
排放回到管道中。如果現(xiàn)場(chǎng)條件是差壓變送器必須安裝在彎管傳感器上方，要求與一次閥連接的引壓管應(yīng)先向下，然后緩變轉(zhuǎn)彎向上，與差壓變送器連接。
2、被測(cè)液體溫度高于100℃以上時(shí)，根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。
氣體測(cè)量系統(tǒng)：

 1、為了安裝和維護(hù)的方便，差壓變送器安裝在彎管傳感器的下方。
    2、為使氣體中的水分盡量少的進(jìn)入導(dǎo)壓管，取壓體向上傾斜15°角左右。
    3、被測(cè)氣體溫度高于100℃以上時(shí)，根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。

蒸汽測(cè)量系統(tǒng)：

1、盤式冷凝器的盤面要水平，與取壓體在同一水平面上。

2、差壓變送器應(yīng)安裝在彎管傳感器的下方，使引壓管中的氣體排放回到管道中。如果現(xiàn)場(chǎng)條件是差壓變送器必須安裝在彎管傳感器上方，則要求與根閥連接的引壓管應(yīng)先向下，然后緩變轉(zhuǎn)彎向上，與差壓變送器連接。

溫度變送器安裝：

1、溫度變送器為兩線制4～20mA輸出。

2、安裝位置應(yīng)距彎管傳感器下游2D～5D。

3、溫度變送器與管道垂直或與管道內(nèi)流體流動(dòng)方向逆向傾斜安裝。

4、管道溫度較高時(shí)，盡量避開熱氣流，必要時(shí)在管道加裝保溫層，使變送器的工作環(huán)境溫度低于60℃。

壓力變送器安裝：

1、壓力變送器為兩線制4～20mA輸出。

2、安裝位置應(yīng)距彎管傳感器小于2D。

3、測(cè)量介質(zhì)為液體、氣體時(shí)取壓位置應(yīng)在管道的上半面，測(cè)量蒸汽時(shí)取壓位置在管道的側(cè)面。

4、被測(cè)介質(zhì)溫度超過80℃，在截止閥和變送器之間加冷凝彎冷卻至80℃以下。

十三、參數(shù)對(duì)照表：

選型編碼：在流量計(jì)選型之前，要確定以下內(nèi)容，并填寫下面的表格。

①被測(cè)介質(zhì)名稱、介質(zhì)的成分或密度。
②流量、最小流量、常用流量、溫度、壓力。
③工藝管道內(nèi)徑、壁厚、材質(zhì)、傳感器安裝部位。
注：根據(jù)客戶的具體要求，我公司可以承接現(xiàn)場(chǎng)彎管傳感器改造工程，對(duì)于大管徑，可大幅度降低用戶采購成本。

十四、選型表：

十五、公稱直徑代碼表：

十六、訂貨須知： 

訂貨時(shí)請(qǐng)?jiān)敿?xì)提供以下數(shù)據(jù)： 

1、被測(cè)介質(zhì)名稱。 

2、、常用、最小流量（m3/h）。

3、工作壓力（MPa）、工作溫度（℃） 、壓力（MPa）、溫度（℃）。

4、介質(zhì)密度、粘度。 

5、管道材質(zhì)、內(nèi)徑、外徑。 

6、現(xiàn)場(chǎng)管道敷設(shè)情況和局部阻力件形式。

7、您需要我公司的顯示儀表配套時(shí)，請(qǐng)參閱相應(yīng)的說明書，選用合適的型號(hào)或由我公司技術(shù)人員根據(jù)您提供的資料替您設(shè)計(jì)選型。

8、如有特殊要示，請(qǐng)與我公司銷售部聯(lián)系，確認(rèn)選型的準(zhǔn)確性。

售后服務(wù)：

1、從合同簽訂之日起，公司對(duì)所提供的產(chǎn)品提供免費(fèi)保養(yǎng)及維護(hù)服務(wù),承諾終生維修服務(wù)。

2、公司將定期與客戶交流，了解產(chǎn)品的使用情況，并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題。

3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞，我公司負(fù)責(zé)進(jìn)行維修，并收取由此產(chǎn)生的維修費(fèi)用；

4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意，用戶可以無條件的選擇退換貨，公司不收取任何的手續(xù)費(fèi)，出現(xiàn)質(zhì)量問題，承擔(dān)來回的運(yùn)費(fèi)。