德國(guó)VSERS100流量計(jì)經(jīng)銷同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng): 渦街流量計(jì)是基于流體力學(xué)中著名的“卡門渦街”研制的。在流動(dòng)的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時(shí),會(huì)在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對(duì)稱但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實(shí)驗(yàn)和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來(lái)流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(shí)(4],St為一常數(shù),對(duì)于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計(jì)的測(cè)量原理可知,通過(guò)測(cè)量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計(jì)量流體的流量必須找到`v與v1的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點(diǎn)的速度;y為點(diǎn)到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時(shí)v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時(shí),二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺(tái)50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計(jì),在20℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計(jì)的測(cè)量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計(jì)的計(jì)量精度,必須針對(duì)不同的流速分布對(duì)K值進(jìn)行修正。為保證超聲波流量計(jì)流量測(cè)量精度,選擇測(cè)量點(diǎn)時(shí)要求選擇流體流場(chǎng)均勻的部分,一般應(yīng)遵循下列原則:1、被測(cè)管道內(nèi)流體必須是滿管。2、選擇被測(cè)管道的材質(zhì)應(yīng)均勻質(zhì)密,易于超聲波傳播,如垂直管段(流體由下向上)或水平管段(整個(gè)管路中最低處為好)。3、安裝距離應(yīng)選擇上游大于10倍直管徑,下游大于5倍直管徑(注:不同儀器要求的距離會(huì)有所不同,具體距離以使用的儀器說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn))以內(nèi)無(wú)任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段,測(cè)量點(diǎn)應(yīng)充分遠(yuǎn)離閥門、泵、高壓電、變頻器等干擾源。4、充分考慮管內(nèi)結(jié)垢狀況,盡量選擇無(wú)結(jié)垢的管段進(jìn)行測(cè)量。外夾式流量計(jì)傳感器安裝要點(diǎn) 時(shí)差式超聲波傳感器安裝方式有三種,分別是V法、Z法和W法,如圖3所示?! y(cè)量時(shí)采用何種安裝方式,儀器說(shuō)明書(shū)均有規(guī)定,但在邊界范圍一般比較模糊。如TFX1020P時(shí)差式超聲波流量計(jì):V型安裝法適用測(cè)量管徑25~400 ㎜,Z型安裝法適用測(cè)量管徑100~2540㎜,W型安裝法適用測(cè)量管徑65㎜以下小管。V型與Z型、V型與W型在適用測(cè)量管徑均有部分重疊,如遇此情況 則按下列原則選擇最佳安裝方式:V型安裝一般情況下是標(biāo)準(zhǔn)安裝方式,使用方便,測(cè)量準(zhǔn)確。當(dāng)被測(cè)管道很粗或由于被測(cè)流體濁度高、管道內(nèi)壁有襯里或結(jié)垢太 厚,造成V型安裝信號(hào)弱,儀表不能正常工作時(shí),選用Z型安裝。原因是使用Z型安裝時(shí),超聲波在管道中直接傳輸,沒(méi)有折射,信號(hào)衰耗小。W型安裝適于小管, 通過(guò)延長(zhǎng)超聲波傳輸距離的辦法來(lái)提高小管測(cè)量精度,如圖3(c),使用W型安裝時(shí),超聲波束在管內(nèi)折射三次,穿過(guò)流體四次。 流量傳感器安裝方式有兩種,分別是對(duì)稱安裝和同側(cè)安裝。對(duì)稱安裝適用于中小管徑(通常小于600㎜)管道和含懸浮顆粒或氣泡較少的液體;同側(cè)安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆?;驓馀葺^多的液體。外夾式超聲波流量計(jì)傳感器安裝要求1、剝凈測(cè)量點(diǎn)處附近保溫層和保護(hù)層,使用角磨砂輪機(jī)、銼、砂紙等工具將管道打磨至光亮平滑無(wú)蝕坑。要求:漆銹層磨凈,凸出物修平,避免局部凹 陷,光澤均勻,手感光滑圓潤(rùn)。需要特別注意,打磨點(diǎn)要求與原管道有同樣的弧度,切忌將安裝點(diǎn)打磨成平面,用酒精或汽油等將此范圍擦凈,以利于傳感器粘接。2、在水平管段上,兩個(gè)傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上,并且在軸線水平位置±45°的范圍內(nèi)安裝,以防止管內(nèi)上部流體不滿、有氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響正常測(cè)量,如圖5所示。3、傳感器安裝處和管壁反射處必須避開(kāi)接口和焊縫,如圖6所示。4、傳感器工作面與管壁之間保持有足夠的耦合劑,不能有空氣和固體顆粒,以保證耦合良好。1、確認(rèn)渦輪流量計(jì)可用的測(cè)量對(duì)象,如前所述。2、選擇型式。按流體物性選擇,氣體和液體分別用氣體型和液體型,不能通用。在工作狀態(tài)下液體粘度超過(guò)5mPa.s應(yīng)選用高粘度型(國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型產(chǎn)品)。酸性腐蝕性液體選用耐酸型(國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型產(chǎn)品)?! “喘h(huán)境條件選擇,按環(huán)境溫度和濕度等選擇合適儀表,如周圍有爆炸易燃性氣氛應(yīng)選防爆型傳感器?! “垂艿肋B接方式選擇,傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時(shí)與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接,小口徑和高壓管道選用螺紋連接,夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。3、選擇規(guī)格。按現(xiàn)場(chǎng)使用條件,如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求,如精確度、重復(fù)性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說(shuō)明書(shū)選定具體規(guī)格型號(hào),也有可能找不到合適的,只好另選其它流量計(jì)?! ∮捎跍u輪流量計(jì)類型規(guī)格繁多,特別是不同制造廠產(chǎn)品質(zhì)量有差別,必須盡量搜集制造廠及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等資料進(jìn)行反復(fù)調(diào)查比較后再?zèng)Q定取舍。優(yōu)點(diǎn):(1)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)可被測(cè)量的流體管道口徑范圍廣.能夠應(yīng)用在各種口徑的管道流量測(cè)量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達(dá) 9000mm.(2)流速測(cè)量范圍廣.可測(cè)量 0.02m/s~480m/s 范圍內(nèi)的流體流速.(3)測(cè)溫范圍和耐壓范圍很寬.待測(cè)氣體的溫度高達(dá) 900℃,可用于各種高溫過(guò)程氣體的測(cè)量,最高可以在 70MPa 的壓力下進(jìn)行測(cè)試.測(cè)量過(guò)程中不需要溫度和壓力補(bǔ)償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測(cè)量流量浮動(dòng)范圍較大時(shí),具有一定的優(yōu)勢(shì).(4)可保證較高的測(cè)量精度.一般的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)都屬中等精度測(cè)量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達(dá)到高精度測(cè)量.國(guó)外進(jìn)口的高精度儀表滿量程誤差可以達(dá)到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達(dá)到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測(cè)量混合氣體.(7)機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,容易安裝和調(diào)試,維修簡(jiǎn)單,防振動(dòng).插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進(jìn)行管道轉(zhuǎn)接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補(bǔ)償.缺點(diǎn):(1)響應(yīng)速率慢.由于熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是依靠傳熱原理設(shè)計(jì),而熱量交換過(guò)程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導(dǎo)效率密切相關(guān),需要一定的時(shí)間來(lái)完成換熱過(guò)程,一般的相應(yīng)時(shí)間為 2~5s;性能優(yōu)越的流量計(jì)響應(yīng)時(shí)間為 0.5s;甚至有些響應(yīng)時(shí)間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當(dāng)被測(cè)流體為混合氣體時(shí),由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導(dǎo)率都會(huì)受到直接影響,使測(cè)量值發(fā)生較大誤差而導(dǎo)致最后的流量計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差.(3)在小流量測(cè)量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導(dǎo)致熱源探頭向流體傳導(dǎo)熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測(cè)量精度.1.被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率 電磁流量計(jì)測(cè)量的流體必須是導(dǎo)電的,一般只要電導(dǎo)率超過(guò)閾值,即使變化也不影響測(cè)量值,但低于閾值將會(huì)增大測(cè)量誤差;通常要求液體電導(dǎo)率不小于5μS/cm,去離子水電導(dǎo)率不小于20μS/cm。2.被測(cè)介質(zhì)溫度 電磁流量計(jì)一般只能用于工藝介質(zhì)溫度不高于180℃的場(chǎng)合。選型時(shí),要根據(jù)被測(cè)工藝介質(zhì)的溫度范圍,選擇測(cè)量管內(nèi)襯材料及傳感器線圈的漆包線的耐溫等級(jí)。常用測(cè)量管襯里材料有聚四氟乙烯(PTFE),適用溫度范圍-40~+180℃;氯丁橡膠(Neoprene),適用溫度<65℃;聚氨酯橡膠(Polyurethane),適用溫度<65℃;3.當(dāng)被測(cè)液體為酸、堿、鹽等高腐蝕性介質(zhì)時(shí) 因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)僅測(cè)量管襯里和電極與被測(cè)介質(zhì)接觸,所以只要選好這兩者的材質(zhì)即可。耐酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的襯里常選用聚四氟乙烯(PTFE),耐磨損類如礦漿、結(jié)晶類介質(zhì)的襯里可選用聚氨酯橡膠(Polyurethane)。對(duì)于電極材質(zhì)的選,擇,一般可查有關(guān)防腐蝕手冊(cè)[2],對(duì)于混酸等成份復(fù)雜的介質(zhì),應(yīng)做掛片試驗(yàn)。4.當(dāng)被測(cè)液體為臟污流(兩相,漿液等)介質(zhì)時(shí)(1)當(dāng)介質(zhì)含有固體顆粒時(shí),水平安裝易使下半部?jī)?nèi)襯及電極磨損嚴(yán)重,這時(shí)選用垂直安裝較好;襯里要選用高耐磨性材料,如陶瓷或聚氨酯橡膠;電極則采取--些結(jié)構(gòu)措施以防磨損漏液。(2)測(cè)量會(huì)在管壁附著和沉淀的物質(zhì)的流體時(shí),應(yīng)注意電極的污染。可選用刮刀式、可更換式。管壁的附著則可用提高流速以起到自清洗作用,或采取比較方便易清洗管道的連接方法。(3)含有非磁性顆?;蚶w維的固液兩相流時(shí),如漿液擦過(guò)電極表面會(huì)產(chǎn)生尖峰噪聲,使信號(hào)不穩(wěn),可選用市電交流激磁或雙頻激磁儀表。5.工藝介質(zhì)的流速 儀表口徑是根據(jù)管道內(nèi)平均流速而定的,通常選用與管道相同的口徑或略小些。一般工業(yè)輸水管道經(jīng)濟(jì)流速為1.5~3m/s,易粘附沉積結(jié)垢物質(zhì)則提高到3~4m/'s或更高,礦漿等磨蝕性強(qiáng)的為2~3m/s。電磁流量計(jì)的液體流速范圍可在1~10m/s之間選用。原理上,上限流速并沒(méi)有限制,滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些產(chǎn)品為0.5m/s,低于此流速,從測(cè)量準(zhǔn)確度出發(fā)應(yīng)改用小管徑,以異徑管連接到管道。但加裝異徑管要注意壓力損失的問(wèn)題。圖1為流量計(jì)口徑、流速與流量關(guān)系的曲線圖,計(jì)算儀表口徑時(shí)可參照。6.大口徑時(shí)電磁流量計(jì)的選擇 電磁流量計(jì)按安裝形式可分為管道式和探頭式。一般優(yōu)先選用管道式電磁流量計(jì);當(dāng)工藝管徑較大且考慮設(shè)備費(fèi)用時(shí),或安裝時(shí)不允許管道停流的情況下,可選用探頭式電磁流量計(jì)(精度可達(dá)0.5級(jí))。(1)探頭式可裝配球閥,可在管道不停流情況下拆、裝,利于儀表的在線安裝和維護(hù)。(2)探頭插入深度只需很短,對(duì)管道阻力小。--般在直管段足夠長(zhǎng)時(shí),采用平均流速點(diǎn)測(cè)量法,這種方法的測(cè)量精度基.本不受雷諾系數(shù)變化的影響,探頭的插人深度僅為R=0.121D;當(dāng)直管段較短時(shí),一般采用中心流速點(diǎn)測(cè)量法,插入深度R=0.5D(其中D為管道直徑)。7.工藝管道材質(zhì) 若連接儀表的管道是(相對(duì)于被測(cè)介質(zhì))金屬導(dǎo)電性的,不需要接電環(huán),若是絕緣性的,則要用接地環(huán),可用普通型,它的材質(zhì)應(yīng)與被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性相適應(yīng)。若被測(cè)介質(zhì)是磨損性的,則宜選用帶頸接地環(huán),以保護(hù)進(jìn)、出口端的襯里,延長(zhǎng)使用壽命。8.安裝儀表的工藝管道段的敷設(shè)位置 電磁流量計(jì)的安裝形式可分為三種:一體型、分離型和潛水分離型(IP68)。一般情況選用一體型,它將流量計(jì)的傳感部分和轉(zhuǎn)換部分(表頭)裝于一體,便于安裝使用;當(dāng)管道敷設(shè)的位置較高不便觀察或安裝在環(huán)境差的場(chǎng)合,可采用分離型,分離長(zhǎng)度一般不超過(guò)30m;當(dāng)傳感器需要安裝在井下、水下的被測(cè)現(xiàn)場(chǎng)管道上時(shí),需要選用潛水分離型。電磁流量計(jì)施工安裝注意事項(xiàng)1)滿管要求: 測(cè)量液體時(shí)為保證測(cè)量精確,電磁流量計(jì)的管道必須充滿液體.流體應(yīng)該向上流動(dòng),當(dāng)流體向下流動(dòng)時(shí),下流段的管道高于流量計(jì).2)避免產(chǎn)生氣泡: 若為二相流(含氣體和液體),則會(huì)影響測(cè)量精度.要使流體中不含氣泡,閥門應(yīng)該安裝在流量計(jì)下游.3)電磁流量計(jì)不能測(cè)量混相流體、分層流體、有氣泡的流體,否則測(cè)量無(wú)法精準(zhǔn).該項(xiàng)目為被測(cè)介質(zhì)為上游企業(yè)污水,不存在這個(gè)問(wèn)題.4)電磁流量計(jì)對(duì)直管段長(zhǎng)度有明確要求(D為流量計(jì)內(nèi)徑).對(duì)于90°彎頭、T行三通、異徑管、全開(kāi)閥門等流體阻力件,離電磁流量計(jì)的電極中軸線至少5D直管段;對(duì)于不同開(kāi)度閥門(比如調(diào)節(jié)閥),則上游側(cè)直管段長(zhǎng)度需要10D;一般傳感器下游的直管段只需要3D即可.5)電磁流量計(jì)測(cè)量不同介質(zhì)的混合液體時(shí),混合點(diǎn)與流量計(jì)的距離至少要大于30D.6)電磁流量計(jì)安裝可以水平、垂直和傾斜安裝在管道上,測(cè)量流體方向與流量計(jì)上標(biāo)識(shí)方向一致.水平安裝時(shí),電磁流量計(jì)的電極必須水平,法蘭面與工藝管道軸線相垂直,垂直度允許偏差1°.7)電磁流量計(jì)安裝時(shí)應(yīng)該避免負(fù)壓的產(chǎn)生,因此電磁流量計(jì)傳感器的測(cè)量管道必須充滿液體,必須有一定的背壓.電磁流量計(jì)不應(yīng)該安裝在泵的進(jìn)口,而應(yīng)該安裝在泵的出口后面.8)電磁流量計(jì)如果必須傾斜安裝時(shí),必須安裝在流體上升管道,在開(kāi)口排放的管道安裝時(shí),必須安裝在管道的較低處.如圖:1-入口 2-溢流口 3-入口 4–清洗口 5-流量計(jì) 6-短管 7-出口 8-排污口 9-排污閥德國(guó)VSERS100流量計(jì)經(jīng)銷1)測(cè)量電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈的電阻值,以確定勵(lì)磁線圈是否有匝間短路(線路編號(hào)“7”和“8”之間的電阻),電阻值應(yīng)在30歐姆之間和170歐姆。如果電阻與工廠記錄相同,則認(rèn)為線圈良好,并且不間接評(píng)估電磁流量計(jì)傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度。2)測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)地的絕緣電阻(測(cè)量編號(hào)“1”和“7”或“8”),以確定傳感器是否潮濕,電阻值應(yīng)大于20兆歐。3)測(cè)量電極和液體之間的接觸電阻(測(cè)量數(shù)字“1”和“2”和“1”和“3”),并間接評(píng)估電極和襯里層表面的一般狀況。如果電極表面和背襯層附著到沉積層,則沉積層是導(dǎo)電的還是絕緣的。它們之間的電阻應(yīng)在1千歐和1兆歐之間,線號(hào)“1”和“2”以及“1”和“3”的電阻值應(yīng)大致對(duì)稱。4)關(guān)閉管道上的閥門,當(dāng)電磁流量計(jì)充滿液體且液體不流動(dòng)時(shí),檢查整個(gè)機(jī)器的零點(diǎn)。根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5)檢查信號(hào)線和激勵(lì)線各芯線的絕緣電阻,檢查屏蔽層是否完好。6)使用GS8校準(zhǔn)儀測(cè)試電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸出電流。當(dāng)給定零流量時(shí),輸出電流應(yīng)為:4.00 mA;當(dāng)給定100%流量時(shí),輸出電流應(yīng)為:20.00 mA。輸出電流值的誤差應(yīng)優(yōu)于1.5%。7)測(cè)試勵(lì)磁電流值(轉(zhuǎn)換器端子“7”和“8”之間),正負(fù)勵(lì)磁電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),約為137(5%)mA。 考慮到容積式流量測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,安裝維護(hù)和校準(zhǔn)不方便,有必要在滿足精度和抗震.性能要求的前提下,采用安裝和維護(hù)方便的其他形式流量測(cè)量?jī)x表。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)已在氣體流量測(cè)量領(lǐng)域獲得了成功的應(yīng)用,具有無(wú)可動(dòng)部件、壓損小及量程比寬等特點(diǎn),例如在核電廠的通風(fēng)系統(tǒng)中,已成功地替代皮托管成為重要的測(cè)量方式。但在液位流量測(cè)量領(lǐng)域,熱式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用仍具有局限性。 由式(2)可知,熱絲的熱散失率與流體的熱導(dǎo)率、比熱容、流速和密度有關(guān)。相對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)中的空氣來(lái)說(shuō),水是-種具有較大比熱容、較大密度和熱導(dǎo)率的介質(zhì)。在相同的流速下,水帶走的熱量遠(yuǎn)大于空氣,對(duì)于以恒定功率加熱熱端鉑電阻的恒功率型熱式質(zhì)量流量計(jì),為了適應(yīng)水流量的測(cè)量,加熱電路會(huì)采用比較高的加熱功率為熱端鉑電阻進(jìn)行加熱;對(duì)于恒溫差型的熱式質(zhì)量流量計(jì),為了維持兩個(gè)鉑電阻之間恒定的溫差,加熱電路同樣會(huì)處于比較高的加熱功率狀態(tài)下,且加熱功率將隨水流量的增大而增大。因而,無(wú)論是恒功率型還是恒溫差型,加熱功率的提高會(huì)對(duì)流量計(jì)的安全性和壽命有很大的影響,也使其應(yīng)用環(huán)境造成一定的局限性。而恒比率式流量計(jì)由于通過(guò)調(diào)節(jié)施加在熱端熱電阻上的加熱電流,使熱端熱電阻的阻值與冷端熱電阻的阻值成一恒定比率,因而同恒溫差式流量計(jì)相比,在測(cè)量相同流速流體的情況下,恒比率式流量計(jì)熱端鉑電阻的加熱電流要小于恒溫差式,因而其加熱功率不會(huì)過(guò)高而產(chǎn)生儀表安全性和使用壽命方面的不利影響。對(duì)于主泵第三級(jí)密封泄漏流這種微小流量的測(cè)量,相對(duì)于恒功率式和恒溫差式,恒比率式熱式質(zhì)量流量計(jì)具有更好的應(yīng)用價(jià)值,然而對(duì)于較大液體流量的測(cè)量則并不適用。恒比率式流量計(jì)的熱端鉑電阻加熱電流Ih與介質(zhì)質(zhì)量流量m的關(guān)系為: 式中Ap-一流體流經(jīng)管道的截面積; As一傳感器參與熱交換部分的表面積; C1、C2一通過(guò)校準(zhǔn)確定的常數(shù); d一熱電阻傳感器直徑; k一流體熱導(dǎo)率; Ls一傳感器損耗能量的因數(shù); n一校準(zhǔn)過(guò)程中通過(guò)回歸確定的指數(shù); Pr一流體的普朗特?cái)?shù); Rc一冷端鉑電阻阻值; Rco一冷端鉑電阻在0℃時(shí)的阻值; RH一熱端鉑電阻阻值; RH0一熱端鉑電阻在0C時(shí)的阻值;, r一恒比率參數(shù)(自加熱系數(shù)),r= a一鉑電阻的參數(shù)。 1.基本性能 熱式質(zhì)量流量計(jì)作為一種直接測(cè)量質(zhì)量流量的智能型流量?jī)x表,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、數(shù)字化程度高及安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。熱式質(zhì)量流量計(jì)的.測(cè)量精度一般約為±1%,重復(fù)性為±0.2%;量程比寬可達(dá)100:1,最高可達(dá)1000:1;在-40~60℃的環(huán)境溫度下可正常工作;可耐受3MPa或更高的管道壓力;允許介質(zhì)工作溫度-70~400℃;允許被測(cè)液體的流速為0~4m/s;支持HART協(xié)議。另外,具有壓損小、直管段要求低和允許動(dòng)態(tài)修正的特點(diǎn),其響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),未采用特殊設(shè)計(jì)時(shí)可達(dá)幾秒。熱式質(zhì)量流量計(jì)具有一體式和分體式兩種.結(jié)構(gòu),在累積輻照劑量較大區(qū)域,可采用分體式流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量,信號(hào)處理部分布置于累積輻照劑量較小區(qū)域。 主泵第三級(jí)密封泄漏流正常工況下在5L/h左右,達(dá)到50L/h時(shí)報(bào)警,不用于過(guò)程控制。在電廠正常運(yùn)行工況下,測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的環(huán)境溫度約為50℃以下,工作壓力小于0.6MPa,工作溫度小于100℃,要求測(cè)量范圍的量程比約為30:1,屬于非1E級(jí)測(cè)點(diǎn)。因此,就測(cè)量要求而言,熱式質(zhì)量流量計(jì)適用于主泵第三級(jí)密封泄漏流量的測(cè)量。 2.抗震性能 由于主泵第三級(jí)密封泄漏流測(cè)點(diǎn)位于安全殼內(nèi),周圍存在1E級(jí)儀表和核級(jí)管道,盡管測(cè)點(diǎn)本身不需要在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件工況下執(zhí)行功能,但不應(yīng)對(duì)其他需要執(zhí)行功能的設(shè)備或儀表造成損害,因而用于該測(cè)點(diǎn)的儀表應(yīng)滿足抗震要求,在SSE地震載荷下,滿足結(jié)構(gòu)完整性的要求,避免放射性物質(zhì)經(jīng)儀表破口向環(huán)境釋放以及對(duì)周圍1E級(jí)儀表和核級(jí)設(shè)備產(chǎn)生潛在危害。 熱式質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,除進(jìn)行抗震試驗(yàn)外,抗震分析亦可用于分析其抗震性能。在抗震分析中,需要重點(diǎn)對(duì)薄弱部位進(jìn)行應(yīng)力分析,通常包括傳感器與管道相交的節(jié)點(diǎn)處、螺紋連接處及法蘭連接處等位置。 對(duì)某一型號(hào)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行抗震分析,取三向峰值加速度為6g。通過(guò)應(yīng)力分析表明,流量計(jì)的第一-階自振頻率大于33Hz,在地震載荷作用下,薄弱部位的計(jì)算應(yīng)力值均小于規(guī)定的應(yīng)力限值,從而認(rèn)為其在SSE地震載荷下,結(jié)構(gòu)完整性可以得到保證。 3.耐輻照性能 因主泵第三級(jí)密封泄漏流測(cè)點(diǎn)位于安全殼內(nèi),在電廠正常運(yùn)行工況下,探頭所處的環(huán)境具有一定的電離輻射存在。因而,用于該測(cè)點(diǎn)的儀表應(yīng)能經(jīng)受--定的累積輻照劑量而測(cè)量結(jié)果仍在要求的測(cè)量精度范圍內(nèi)。目前,對(duì)于儀表的耐輻照性能,主要采用試驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證。 對(duì)某一型號(hào)分體式熱式質(zhì)量流量計(jì)探頭進(jìn)行耐輻照試驗(yàn),輻射源采用鈷-60,試驗(yàn)時(shí)間持續(xù)40h以上,累積輻照劑量約2x104Gy,輻照后進(jìn)行功能試驗(yàn),流量計(jì)的輸出維持在測(cè)量精度范圍內(nèi),表明該型流量計(jì)可以經(jīng)受若干年的累積輻照劑量而不損壞。 4.安裝 為便于安裝和維護(hù),流量計(jì)可采用法蘭-法蘭連接的形式。在一般情況下,為了滿足測(cè)量精度,熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于前后直管段的要求較高,部分型號(hào)的流量計(jì)要求的直管段長(zhǎng)度可達(dá)到前15D、后5D以上。但由于流量計(jì)允許動(dòng)態(tài)修正,經(jīng)過(guò)標(biāo)定和修正后,可降低熱式質(zhì)量流量計(jì)的前后直管段要求。對(duì)于主泵第三級(jí)密封泄漏流的測(cè)量,熱式質(zhì)量流量計(jì)可滿足安裝和維護(hù)要求。德國(guó)VSERS100流量計(jì)經(jīng)銷根據(jù)SH/T3104-2000《石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定渦街流量計(jì)的安裝要求如下:(1)測(cè)量液體時(shí)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于被測(cè)介質(zhì)完全充滿的管道上。(2)渦街流量計(jì)在水平敷設(shè)的管道上安裝時(shí),應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對(duì)變送器的影響。(3)渦街流量計(jì)在垂直管道上安裝時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:①測(cè)量氣體時(shí),流體可取任意流向②測(cè)量液體時(shí),液體應(yīng)自下而向上流動(dòng)。(4)渦街流量計(jì)下游應(yīng)具有不小于5D(流量計(jì)直徑)的直管段長(zhǎng)度,渦街流量計(jì)上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)符合以下規(guī)定:①當(dāng)工藝管道直徑大于儀表直徑(D)需縮徑時(shí),不小于15D;②當(dāng)工藝管道直徑小于儀表直徑(D)需擴(kuò)徑時(shí),不小于18D;③流量計(jì)前具有一個(gè)90°彎頭或三通時(shí),不小于20D;④流量計(jì)前具有在同一平面內(nèi)的連續(xù)兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑤流量計(jì)前具有不同平面內(nèi)的連接兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑥流量計(jì)裝于調(diào)節(jié)閥下游時(shí),不小于50D;⑦流量計(jì)前裝有不小于2D長(zhǎng)度的整流器,整流器前應(yīng)有2D,整流器后應(yīng)有不小于8D的直管段長(zhǎng)度。(5)被測(cè)液體中可能出現(xiàn)氣體時(shí),應(yīng)安裝除氣器。(6)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于不會(huì)引起液體產(chǎn)生氣化的位置。(7)渦街流量計(jì)前后直管段內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑的偏差應(yīng)不大于3%。(8)對(duì)有可能損壞檢測(cè)元件(旋渦發(fā)生體)的場(chǎng)所,管道安裝的渦街流量計(jì)應(yīng)加前后截止閥和旁路閥,插入式渦街流量計(jì)應(yīng)安裝切斷球閥。(9)渦街流量計(jì)不宜安裝在有震動(dòng)的場(chǎng)所。
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