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弯管流量计量程比大,精度高,小流量性能好。_

2019-10-10    

弯管流量计量程比大,精度高,小流量性能好。弯管流量计的量程比达1:10及技术选型和其他流量计对比
弯管流量计安装在工业管道的自然拐弯处或水平直管上,无附加压力损失、测量重复性好,适用于工作压力低、介质温度高、介质脏污、机械振动强、流量大等流体工况复杂的场合。
  弯管流量计原理:流体在某一温度某一压力的条件下流过一个管道,当其流经转弯时,该流体将做相应的圆周旋转运动。根据流体强制旋流理论,流体在管道内作圆周运动与固体在空间状态下作圆周运动类似,因此流体必然会产生惯性离心力,该离心力的大小与流体的流速、流体的密度以及作圆周运动的曲率半径(也就是弯管传感器的曲率半径)等因素有关。
    由于弯管流量计传感器曲率半径是已知的,流过弯管传感器的流体密度又可通过对流体的温度、压力等参数的测定利用主机的计算机准确地求得,因此在弯管传感器上产生的离心力的大小就只是流体流速的函数。只要测出离心力的大小,就可测出流体在管道内的流速,将流速乘以管道的截面积和流体的密度,流体的流量即可计算确定。
弯管流量计的优点:
1、无附加压力损失。弯管流量计一次传感元件只是一个九十度直角弯头,无插入件和节流件,因此无附加压力损失。而孔板压力损失较大,一般为其差压值的70%,每年由孔板带来的能源损耗巨大,应引起足够重视。孔板压力损失造成蒸汽品质下降,也给用户生产带来不便,如:泰安造纸厂以热电厂汽轮机二段抽汽为生产热源,早期采用孔板流量计计量,由于压力损失大,蒸汽品质不能满足正常生产,造成生产效率下降。
2、量程比大,精度高,小流量性能好。弯管流量计的量程比达1:10,而孔板流量计仅为1:3,在流量波动较大的情况下,弯管流量计有较大的优势。蒸汽流量计量中,弯管流量计测量范围为5m/s-120m/s,弯管流量计在测量流量范围及小流量测量中均具有突出的优势。关于精度问题,弯管流量计在国家技术监督局流量检定站采用蒸汽冷凝重量法检定,系统精度最大误差为1.14%。孔板流量计众所周知精度在1-1.5级,可是往往由于安装造成的误差远远高于1.5级,如经常出现的锅炉除汽流量高于进水量就是由于以上原因造成。而对于涡街流量计,其精度一般为1-1.5级,这一点对于管道式涡街流量计,在无外界干扰(如振动、直管段满足)的情况下,可以达到。可是对于插入式涡街流量计,由于其安装误差和流体截面积不能准确确定,造成流量测量精度的不确定,误差远远高于1.5%,计量结算不宜采用。  
3、耐磨损,免维护,寿命长。磨损只是对弯管流量计口径产生微小变化,最终对于流量测量值影响很小,所以弯管传感器无需定期检修。而采用焊接式安装,更不会产生泄露,无任何维修量,其使用寿命与工业管道等同。孔板流量计采用节流方式产生压差,进行流量测量。为了与孔板的数学模型匹配要求孔板入口边缘锐利,可是该锐利边缘在流体的冲刷下很快变钝,是流体流动状态偏离原数学模型要求,造成很大测量误差。为了保证测量精度,孔板采用法兰连接,并要求一年就要对孔板进行一次检修,增加了很大的维护量及维修费用。而法兰处在蒸汽停、送过程中,由于管道的热应力极易造成泄露,即造成无谓的蒸汽损耗,也影响了生产。  
4、耐高温、耐压、抗振动性能好。弯管流量计和孔板流量计在较高的温度及压力下,均可常年稳定运行(目前弯管流量计现场已应用至5.2Mpa,500℃的中温、中压工况下,无故障运行三年多)。孔板流量计在较高的温度和压力下,孔板平面变形较大,需定期更换,否则产生较大的误差;涡街流量计使用温度一般在300℃以下,质量较差的,工作温度上限只有180℃,且大多数仪表在高温状态下长期运行稳定性能差,部分仪表安装后,即不能正常工作,需要更换为其它类型仪表。由于弯管流量计和孔板流量计均为差压式流量计,振动和冲击不影响其正常工作;而涡街流量计测量的是频率信号,管道振动会作为一个频率信号附加在真实的流体涡旋频率信号上,造成测量值不真实,现场误差较大。对于现场振动较大的场合,不宜采用涡街流量计。 
5、弯管流量计传感器口径范围宽,前后直管段要求不严。弯管流量计应用最小口径为DN10,而孔板为DN50;弯管流量计应用最大口径已达DN1200以上,孔板大口径能做但价格昂贵;对于前后直管段的要求,弯管流量计存在着更大的优势,只需保证前5(D)、后2(D)即可;而孔板流量计至少要求前10(D)、后5(D),并而管道中有节流件的情况下,需加长直管段,最多要求前40(D)、后10(D),很难找到合适的安装地点,有时为了取得较长的直管段,不得不改变管道工艺或加大厂房面积,增大投资。




  • 产品名称:HQWG弯管流量计

  • 产品型号:HQ-WG
  • 产品厂商:红旗
  • 产品文档下载:  红旗弯管流量计
简单介绍:
HQWG弯管流量计
详情介绍:



弯管流量计
一、弯管流量计的主要特性
HQ-WG型弯管流量计是一种典型的节能型差压式流量测量装置,被广泛应用于冶金、化工、石化、热电、纺织、造纸、制药、食品加工、热力部门的液体、气体、蒸汽的流量测量,既可作为流量计量仪表进行长周期连续流量监测和累计,又可以利用其特殊优良的重复性精度作为流量控制单元中的流量测量装置使用,其适用范围十分广阔。
HQ-WG型弯管流量计可适应各种复杂的现场条件,安装条件及安装方式等方面的特点越来越受到业内人士和相关用户的关注和肯定。作为流量计队伍中的一员新军,近年来弯管流量计的市场覆盖率、增长率都有显著提高。
二、弯管流量计的组成
弯管流量计主要由弯管传感器、智能流量积算仪表、差压变送器及一些配套的管道阀门组件组成,当流量测量需要对介质进行密度补偿(温度压力补偿)时,还应配备压力变送器、温度组件等其它配件。


三、弯管流量计的工作原理
当流体通过弯管传感器时,流体受到传感器的束缚,被迫作圆周运动(即强制旋流)。而流体产生的离心力使传感器的内外侧壁产生压力差△P(P1-P2)。 该离心力的大小与流体的流速v、密度ρ及所做圆周运动的曲率半径R等因素有关,即
△P=F(V、p、R)
该差压值通过安装在弯管传感器内外两侧45°处的导压管引出送入差压变送器,经差压变送器检测转化为4 -20mA电流信号送入二次仪表,进行后续处理。介质的平均流速和差压值之间的函数表达式为:



其中:V:介质的平均流速(m/s)
Cf:流量系数(与弯管传感器的结构形式、流体的雷诺数、动力粘度、压缩系数、管道的粗糙度等参数有关);
△P:弯管传感器内、外侧压力差;
△P=P1-P2 (Pa);p:被测介质的密度(kg/m3) 。
四、弯管流量计的主要特性
1、结构简单
无附加阻力损失——弯管传感器是一个有着确定几何尺寸的圆形或矩形的90°弯头,内部没有任何插入件、节流件、阻流件,结构简单,不会产生附加的阻力损失,是一种节能型的流量测量装置。
2、重复性好
弯管流量计的重复性优于土0.2%以上,它是保证弯管流量计能获得高精度测量结果的基础。
3、耐磨性能好、使用寿命长
弯管传感器使用寿命等同于所替代的标准弯头,耐磨损,长期运行管径的微小磨损对弯管传感器的测量精度影响甚微,可保证长周期稳定工作。
4、直接焊接式安装简单
弯管传感器可采用直接焊接式安装,解决了“跑冒滴漏”等问题,大大减轻了现场维修工作量,节省维修费用。
5、适应性强、测量范围宽
弯管流量计不受现场的高温、粉尘、潮湿、震动、电磁场等不利因素的影响,可在任何复杂的环境中工作。测量管径适用于DN15~2000mm,及各种尺寸矩形管液体流速不低于0.5米/秒、蒸汽或气体流速不低于5米/秒。
6、直管段要求低
弯管传感器对于直管段的要求相对较低,只要能满足前5D后2D即可获得足够的测量精度。
五、弯管流量计的规格类型


(1)本样本不包含变送器的选型资料,需要时请直接向当地代理商或厂家咨询。(2)其它特殊介质可选,具体情况请同厂家联系。
六、弯管流量计的选型表
弯管流量计选型代码表




*一 体式含焊接式取压阀、三阀组及取压短管与流量本体焊接成套供贷,取压短管/取压阀/三阀组材质与取压口相同(根据现场工艺要求,取压阀可选用承插焊截止阀、承插焊闸阀或其它类型和材质的阀门),配对法兰材质与现场管道材质相同,变送 器按用户需求配套。
**  分体式不含所有安装附件,订货时按用户需求配套,配对法兰材质与现场管道材质相同,蒸汽测量建议采用分体。
***  管道为矩形管道时,公称通径规格按*宽面尺寸选型。
****公称通径DN32选型代码为0D。
七、弯管流量计结构尺寸
(1)HQ-WG-L系列产品
外形结构图


结构尺寸表


(2)HQ-WG-S系列产品
外形结构图


结构尺寸表


(3)HQ-WG-H系列产品
外形结构图


结构尺寸表


(4)HQ-WG-P系列产品
外形结构图


结构尺寸表


(5)HQ-WG-X系列产品
外形结构图


结构尺寸表


八、弯管流量计安装要求
1、直管段要求
 HQ-WGL型弯管传感器流量测量点应选在被测管道的自然拐弯处,VCFS型弯管传感器流量测量点可选在任意直管段上,前后直管段长度应满足前5D,后2D。
2、安装空间位置选择
HQ-WG-H型弯管传感器可采用法兰式连接或焊接法安装在测量管道的转弯处,其空间安装状态原则上可以是任意的,总体来说有以下三种安装状态可供选择:
a. 水平转水平(如附图);
b.水平转垂直向上或垂直向下转水平(如附图);
c. 垂直向下或垂直向上转水平(如附图);
S型弯管传感器可以安装在任意状态(垂直或水平)的直管线上,基本不受现场条件限制
3、HQ-WG-P型弯管流量计取压口安装注意事项
(A)测量一般液体介质的弯管传感器,可以安装在任意状态:
因为管道内与引压管内的液体几乎处于同样的工况条件,无论弯管传感器两个取压口处于什么样的位置上,都不需要对差压变送器进行迁移和补偿。
(B)测量热水或冷水的系统,尽量选择水平转水平安装:如果弯管传感器采用垂直安装状态,弯管传感器的两个取压孔之间会有一高度差H值存在(如右图),由于管内液体与引压管内液体处于不同的温度条件下,其密度有一定的差别,为了提高系统的测量精度,必须对这一高差和温差所造成的差压变送器的偏差值进行迁移补偿。其迁移量可用下式计算:
△P=H (ρ1-ρ2) X9. 81
其中: △P——差压变送器的迁移量,Pa;
H——两个取压口的高度差,m;
ρ1——引压管内液体密度,kg/m3;
ρ2——管道内液体密度,kg/m3。
(C)测量蒸汽或其它可冷凝性气体,弯管传感器*好采用水平转水平的安装方式:
弯管传感器采用垂直安装状态时,引压管内*终会积满液体,必须对两个引压管内液柱的高度差进行迁移补偿。为了避免由于迁移不当造成的测量附加误差,在测量这些介质时只要现场条件许可,弯管传感器*好采用水平转水平的安装方式,或选择S型弯管传感器,使弯管传感器的两个取压口处于同- -水平面上,从根本上消除需对差压变送器进行补偿迁移的麻烦。
4、引压管线的安装






九、弯管流量计的现场实物安装图

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