沼氣流量計的詳細資料：
一、概述
沼氣流量計出現(xiàn)于20世紀60年代,最初主要用于解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量問題。
我國于70年代開始開發(fā)該種儀表,由于受當時技術(shù)水平的限制,主要有氣動沼氣流量計和矢量機構(gòu)電動沼氣流量計兩種類型。因為品種單一、調(diào)試繁瑣、密封不可靠、抗力差等原因,致使沼氣流量計在80年代至90年代初幾乎退出市場。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展及新型傳感器技術(shù)的涌現(xiàn),沼氣流量計在測量精度、抗干擾性、密封可靠性、校驗調(diào)試等方面都有很大進步,重新獲得了市場認可,成為流量測量的常用設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計,近幾年我國市場沼氣流量計的需求量平均約為1.2~1.5萬臺。
智能沼氣流量計集流量，溫度，壓力檢測功能于一體，采用*的單片機技術(shù)和電容式力傳感器，產(chǎn)品無可動部件，抗振動、雜質(zhì)、力強，具有操作簡便，容易安裝，免維護，故障自檢，運行費用低等一系列特點。已廣泛應(yīng)用于下列介質(zhì)的測量，解決了多年來業(yè)內(nèi)疑難流量計量。如半水煤氣，焦爐煤氣計量，重油，渣油計量，瀝青，液體石蠟，甲苯，硫酸，天然氣，甲烷氯化物，煙道氣，氯氣，污水，純凈水，等其他特殊介質(zhì)。
二、測量原理
在恒定截面的圓筒形直管段的截面中心與流束垂直的方向設(shè)置一個稱為靶的圓板,流體沿靶周圍流過時,靶受到推力的作用,力的大小與流體的動能和靶的面積成正比。當管道的雷諾數(shù)大于流量計的界限雷諾數(shù)時,流量與靶受到的力有確定的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。可用式(1)進行計算:
式中:qm為質(zhì)量流量,kg/s;qv為體積流量,m3/s;A為流量系數(shù)(常數(shù));C為流束膨脹系數(shù)(常數(shù)),對于不可壓縮性流體C=1,對于可壓縮性流體C<1;D為管道內(nèi)徑,m;d為靶片直徑,m;Q為流體密度,kg/m3;F為靶片受到的力,N。
三、主要技術(shù)指標
| 被測介質(zhì) | 液體、氣體、蒸汽、沼氣 | ||||
| 公稱通徑 | 法蘭連接式10～600 | 夾裝式10～150 | 插入式80～2000 | ||
| 公稱壓力MPa | 1.6～6.4 | ||||
| 介質(zhì)溫度℃ | －40～+500℃ | ||||
| 準確度 | 液體±1.0% | 氣體、蒸汽±2.5% | 插入式±1.5% | ||
| 范圍度 | 5～10：1 | ||||
| 重復性 | ≤0.2% | ||||
| 供電電源 | 12～24VDC或220VAC | ||||
| 輸出信號 | 4～20毫安或1～5V | ||||
| 測量管材料 | S304或按用戶要求提供 | ||||
| 防爆標志 | ExdⅡBT4 | ||||
| 防護等級 | IP67 | ||||
| 法蘭標準 | GB9119－88 | ||||
| 直管段長度 | 上游：≥10DN、下游：≥5DN | ||||
四、沼氣流量計產(chǎn)品外形尺寸
| 通徑DN（mm） | 安裝尺寸（mm） | ||||
| L | L1 | ФA | ФB | N×Ф | |
| 10 | 115 | 30 | 60 | 90 | 4×11.5 |
| 15 | 115 | 30 | 65 | 95 | 4×11.5 |
| 20 | 125 | 30 | 75 | 105 | 4×13.5 |
| 25 | 125 | 35 | 85 | 115 | 4×13.5 |
| 32 | 140 | 35 | 100 | 140 | 4×18 |
| 40 | 160 | 38 | 110 | 150 | 4×18 |
| 50 | 160 | 40 | 125 | 165 | 4×18 |
| 65 | 180 | 40 | 145 | 185 | 4×18 |
| 80 | 200 | 45 | 160 | 200 | 8×18 |
| 100 | 210 | 45 | 180 | 220 | 8×18 |
| 125 | 210 | 45 | 210 | 250 | 8×18 |
| 150 | 250 | 50 | 240 | 285 | 8×22 |
| 200 | 300 | － | 295 | 340 | 8×22 |
| 250 | 350 | － | 350 | 395 | 12×22 |
| 300 | 400 | － | 400 | 445 | 12×22 |
| 400 | 550 | － | 515 | 565 | 16×22 |
| 500 | 610 | － | 620 | 670 | 20×26 |
| 600 | 660 | － | 725 | 780 | 20×30 |
五、沼氣流量計的*性
有數(shù)十年的實驗以及數(shù)據(jù)積累，很成熟的測量原理以及應(yīng)用
適用于低速測量，測量小流量時對外界的震動干擾不敏感
耐500度高溫，可測量高溫介質(zhì)
測量精度高，重復性好，精度可達千分之二
在大部分情況下，可以測量高粘度流體，其對流體的粘度變化不敏感
適用于液體以及氣體的測量，對于混合型介質(zhì)，多相流介質(zhì)，一定程度上也可以計量
測量有些介質(zhì)時，不會因為流體產(chǎn)生的氣旋現(xiàn)象影響計量精度
不怕管道雜質(zhì)影響，不怕堵塞
壓力損失較小，只有傳統(tǒng)孔板的六分之一，小于渦街，節(jié)能效果明顯
六、適用場所和使用要求
6.1適用場所
沼氣流量計一般應(yīng)用在以下場所:
①所測流體必須是牛頓流體;
②流體必須充滿流量計的測量管;
③流體在物理上和熱力學上應(yīng)是均勻的,并可知道測量條件下的密度和粘度;
④流體流經(jīng)流量計時不發(fā)生相變,如要確定是否有相變,在進行流量計算時,對氣體則可假定是等熵過程,對液體則可假定是等溫過程。流速應(yīng)是恒定的,或者只隨時間做輕微而緩慢的變化;
⑤管道雷諾數(shù)應(yīng)大于2000(不同的制造商可能有不同的界限要求)。
6.2安裝及使用要求
沼氣流量計安裝和使用時有如下幾個要求:
①流量計應(yīng)安裝在訂貨時的位號上,以保證訂貨參數(shù)與儀表使用時的參數(shù)一致;
②安裝時必須注意流量計的介質(zhì)流向標記,保證介質(zhì)流向正確;
③流量計安裝在不允許停車的管道上時,應(yīng)開設(shè)旁路或選擇可在線插拔型;
④流量計上游直管段不小于10倍測量管直徑,下游直管段不小于5倍測量管直徑;
⑤安裝時靶板應(yīng)與測量管同心,其偏心誤差不大于測量管直徑的0.3%;
⑥流量計不應(yīng)參與掃線過程,投用時應(yīng)緩慢打開上游的閥門,直至*打開;
⑦介質(zhì)密度參數(shù)發(fā)生變化時,應(yīng)對流量計進行修正,修正公式如下:
七、沼氣流量計校驗裝置
國家檢定規(guī)程JJG641- 1986中規(guī)定, 可以用干校法和標準裝置檢定法對沼氣流量計進行校驗, 并且推薦了砝碼干校法的試驗裝置, 如圖8所示。
規(guī)程中規(guī)定: 滑輪的摩擦阻力不得大于0. 05 N。實際使用中這是一個很難測量的指標, 一是因為滾動摩擦的測量本身就是個難題; 另一方面, 所掛的重量是變化的, 更增加了摩擦力的測量難度, 事實上沒有幾個檢測單位知道自己檢驗裝置的摩擦阻力是多少。摩擦阻力影響的是滿量程和回差的校驗, 尤其對于小靶力儀表的影響更為嚴重。例如, 儀表滿量程掛重5 N, 若摩擦阻力為0. 05 N, 則由摩擦阻力引起的誤差將達到1%, 這遠遠超出了掛重法檢測結(jié)果誤差不大于0. 5% 的要求。實踐中可以采用如圖9
所示的拉力計干校法裝置, 該裝置的優(yōu)點是可以*消除摩擦阻力的影響, 且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便, 有助于提高校驗結(jié)果的準確性和可信度。選用一支分辨率在
0. 01N、量程在100N左右的拉力計, 即可滿足大部分校驗要求。
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