S型彎管流量計

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S型彎管流量計的一次傳感元件—彎管傳感器適用于惡劣的工業環境，對于高溫、高壓、潮濕、粉塵、震動等各種惡劣現場條件有很好的適用性，在專用智能儀表或轉換模塊的配合下，可滿足電力，熱力，冶金，化工，城市供水

一、產品概述：
ZW-LGW系列S型彎管流量計與傳統的孔板流量計一樣同屬于差壓式流量計的范疇，只是彎管流量計產生差壓的方式與孔板流量計不同，孔板是利用流體的縮放原理產生差壓的，而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產生差壓的。
既繼承了差壓式流量計結構簡單、性能穩定、測量準確的優點，又克服了差壓式流量計壓力損失大、容易堵塞、維護困難等缺點。彎管流量計以其突出的節能效果、高穩定性、高準確性、高適應性，在熱力、熱電、冶金、石化行業的蒸汽、煤氣、天然氣、冷熱水、油、空氣、乙炔、硫化氫、二氧化碳兩相流等介質測量中迅速推廣。
二、工作原理：
ZW-LGW系列S型彎管流量計是當流體在某一溫度某一壓力的條件下流過一個管道，當其流經轉彎時，該流體將做相應的圓周旋轉運動。根據流體強制旋流理論，流體在管道內作圓周運動與固體在空間狀態下作圓周運動類似，因此流體必然會產生慣性離心力，該離心力的大小與流體的流速、流體的密度以及作圓周運動的曲率半徑（也就是彎管傳感器的曲率半徑）等因素有關。
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流體的溫度、壓力等參數的測定利用主機的計算機準確地求得，因此在彎管傳感器上產生的離心力的大小就只是流體流速的函數。只要測出離心力的大小，就可測出流體在管道內的流速，將流速乘以管道的截面積和流體的密度，流體的流量即可計算確定。其計算關系如下：
式①給出了流過彎管流體的平均流速和差壓值的函數表達式：
V=a[（P1-P2）/ρ]β--------①
其中：V--－流體的平均流速；
a--－綜合流量系數，a＝f（彎管彎徑比、雷諾數、介質動力粘度、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、外側壓力差；
ρ----流體的密度；
β----指數；
計算出平均流速V,就可得出計算流量的函數表達式:
Q=S*V*ρ-----------②
式中： 
S --彎管橫截面積；
V--流體的平均流速。
三、結構形式：
ZW-LGW系列S型彎管流量計的一次傳感元件—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90°和135°彎管傳感器依據安裝工藝管線轉彎所形成的平面細分為如下三種：
1、正壓測在上垂直安裝彎管傳感器—轉彎形成的平面為鉛垂面且轉彎的彎頭弧長大的一方在上面；
2、負壓測在上垂直安裝彎管傳感器—轉彎形成的平面為鉛垂面且轉彎的彎頭弧長大的一方在下面；
3、水平安裝彎管傳感器—轉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、結構特點與適應性：
系統構成：
ZW-LGW系列S型彎管流量計屬于差壓式流量計的一種，其中彎管傳感器、二次儀表或轉換器、差壓變送器是系統必不可少的部分。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）可根據測量介質工況條件和實際生產要求而相應取舍。彎管是一個有著確定的幾何尺寸的90℃彎頭。
結構特點：
1、彎管具有＋1.5％以上，二次表具有重現性精度＋0.2％，是保證管流量計獲得高精度測量結果的基礎。系統測量精度可達＋1.0%。
2、是一種節能型的流量測量裝置。彎管傳感器耐磨損，呆保證長周期穩定工作。
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，大大減輕了現場維修工作量，節省維修費用。
適應性好：
1、可測量蒸汽、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、幾乎可以在任何復雜、惡劣的環境條件下工作，如高溫、粉塵、震動、潮濕等不利因素，都能正常工作，量程比10:1以上。
3、對于直管段的要求相對較低，一般達到前五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，接差壓變送器的正壓（差壓變送器說明書中詳細介質和標注）。事實上，彎管采用安裝在測量管道的九十度轉彎處，其空間安裝狀態原則上可以是任意的，也就是說彎管在安裝時沒有嚴格的方位或方向要求。
五、測量介質：
1、液體：熱水、冷水、化工液、輕體質油。
2、氣體：高爐煤氣、焦爐煤氣、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、主要特點：
1、無附加阻力損失、節省流體輸送的動力消耗、降低運行費用；
2、安裝方便、無泄漏、免維護、耐磨損、可直接焊接安裝在管道上；
3、耐高溫、耐腐蝕、抗震動、抗沖擊、抗磁性能好；
4、適應性強、量程范圍寬、直管段要求低；
5、測量精度高，重現性好；測量精度可達±1％以上，重現性則高達0.2%；
6、使用壽命長。
七、技術參數：
適用范圍（特殊管材可有更廣大的適用范圍）
1、介質：所有單相流體或者可認為是單相流體的氣體、液體、蒸汽等介質都可以應用彎管流量計來進行流量測量。
2、管徑：φ25～φ2000mm（或矩形大管道）。
3、流速：0.3～8m/s（液體介質）7～80m/s（氣體和蒸汽）。
4、溫度：0～600℃。
5、壓力：0～10Mpa。
6、測量精度：彎管傳感器的重復轉換精度＋≤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應達到＋≤0.5%以上的精度要求。系統測量準確度0.5～1.5級。
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，其幾何結構尺寸的準確性是測量精度的保障。
2、一次閥：液體及氣體測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：液體及氣體測量時一般選用二通針型閥，蒸氣采用高溫針型閥或焊接閥。
4、導壓管：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場安裝距離面定，一般由用戶自備。
5、盤式冷凝器：蒸氣測量必備附件；與彎管傳感器連接，平衡正負壓側液位。
6、三閥組：與差壓變送器連接，度要為調零點時使用。
7、差壓變送器：測量彎管傳感器內外側壓力差，轉換為4～20mA標準電流信號。
8、壓力變送器：過熱蒸氣及其他氣體測量中，壓力波動較大時為必備件；飽和蒸氣可以選擇壓力變送器，作用于測量介質壓力，對流量實時補償。
9、溫度組件：當測量介質溫度波動較大時為備件，當用于供熱量計量時，需選用2臺溫度組件，作用介質溫度，對流量實時補償并參加供熱水熱量計算。
10、二次儀表（或流量轉換器）：通過信號線與現場變送器連接，信號線：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。計算（顯示）流量、熱量、溫度、壓力等參數，串行接口有RS232或RS485，可配接計算機系統，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量管道的九十度轉彎處，其空間安裝狀態原則上可以是任意的，也就是說彎管傳感器在安裝時沒有嚴格的方位或方向要求，總體來說有以下四種安裝狀態可供選擇：
1、水平轉水平；
2、正壓測在上垂直安裝；
3、正壓測在下垂直安裝；
4、任意空間狀態。
以上四種狀態在彎管安裝時原則上都可以使用，但對于有些被測介質，選擇適當的安裝狀態，既可以大大簡化安裝、調試工作，又對提高系統測量精度大有好處。因此如何正確選擇彎管傳感器的安裝狀態是十分重要的。
十、使用注意事項：
1、在含水量較高的氣體測量中，避免水進入導壓系統，造成系統無法測量。
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，有的在管道的下方形成水層，采用常規安裝方式，水會流入彎管傳感器內側取壓口，進入導壓系統，外側也會有少量的凝結水進入，正負壓導管中進水量不等，給差壓的測量帶來不可確定的附加誤差，應使彎管傳感器的兩側取壓體均向上傾斜，并向上引導壓管，連接差壓變送器，即避免了管道中的水進入導壓系統，又可以使導壓系統中凝結的水順利流回管道中，不會影響計量。
如果考慮差壓變送器維護的方便等原因，要求差壓變送器須***裝在管道下方，可采用取壓體及導壓管先向上，再向下，避免大量的水流入導壓系統，并在導壓系統的zui低點加裝集液罐，使得導壓系統凝結的水流入集液罐中，定期排水，可以保證正常計量。
2、蒸汽流量測量中，導壓系統用于導壓的介質為水，常溫水的密度為998kg/m3(20℃時)，1mm水柱產生的壓力約為9.8 Pa，如采用傳統的冷凝罐作為液位平衡器，管道中溫度壓力的突變會打破冷凝罐中的平衡狀態，造成液位波動，對于孔板流量計（產生的壓力差約為10~100kPa）影響很小，但對于彎管在小流量測量中則可能產生較大的影響。
選用盤式冷凝器作為液位平衡器，安裝時只要保證盤面水平，汽、液分界面在同一水平面前后移動，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，對差壓變送器進行零點遷移，可解決液位不平衡造成的零點誤差。
3、任何流量計均存在著小流量問題。彎管雖然相對其它流量計性能良好，但依然存在著一個下限指標（流速≥5m/s），所以在選擇彎管傳感器口徑時，一定保證zui低流速大于5m/s，即使實際流量偏高，彎管流量計在高達120m/s流速情況下，依然保證測量精度（調整差壓變送器量程即可實現）。

十一、彎管流量傳感器的安裝：

液體測量系列：

1、差壓變送器應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。如果現場條件是差壓變送器須***安裝在彎管傳感器上方，要求與一次閥連接的引壓管應先向下，然后緩變轉彎向上，與差壓變送器連接。
2、被測液體溫度高于100℃以上時，根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。
氣體測量系統：

L型傳感器在水平轉水平管道上的安裝	L型傳感器在水平轉垂直或垂直轉水平管道上的安裝
S型傳感器在水平直管道上的安裝	S型傳感器在垂直直管道上的安裝

1、為了安裝和維護的方便，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入導壓管，取壓體向上傾斜15°角左右。
3、被測氣體溫度高于100℃以上時，根閥選用高溫型并加裝冷凝盤。
蒸汽測量系統：

L型傳感器在水平轉水平管道上的安裝	L型傳感器在水平轉垂直或垂直轉水平管道上的安裝
S型傳感器在水平直管道上的安裝	S型傳感器在垂直直管道上的安裝

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。如果現場條件是差壓變送器須***安裝在彎管傳感器上方，則要求與根閥連接的引壓管應先向下，然后緩變轉彎向上，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流體流動方向逆向傾斜安裝。
4、管道溫度較高時，盡量避開熱氣流，必要時在管道加裝保溫層，使變送器的工作環境溫度低于60℃。

壓力變送器安裝：

1、壓力變送器為兩線制4～20mA輸出。

2、安裝位置應距彎管傳感器小于2D。
3、測量介質為液體、氣體時取壓位置應在管道的上半面，測量蒸汽時取壓位置在管道的側面。
4、被測介質溫度超過80℃，在截止閥和變送器之間加冷凝彎冷卻至80℃以下。
 

十二、參數對照表：

選型編碼：在彎管流量計選型之前，要確定以下內容，并填寫下面的表格。
①被測介質名稱、介質的成分或密度。
②大流量、小流量、常用流量、溫度、壓力。
③工藝管道內徑、壁厚、材質、傳感器安裝部位。
注：根據客戶的具體要求，我公司可以承接現場彎管傳感器改造工程，對于大管徑，可大幅度降低用戶采購成本。

十三、選型編碼：

十四、公稱直徑代碼表： 

十五、設計訂貨須知事項：  

用戶訂貨時請提供以下條件以便幫助正確選擇流量計的規格和系數。 

1、 管道尺寸：外徑×壁厚（mm）；

2、測量介質名稱：介質密度〔kg/m3〕；

3、設定的流量范圍：即流量計的量程上限值和下限值〔kg/h或m3/h〕；

5、工作壓力：（Mpa）；

6、工作溫度：（°C）；

7、如配我中偉公司智能流量積算儀請一齊提供：壓力變化范圍，或壓力變送器型號、量程；溫度變化范圍，或溫度變送器型號、量程。  

售后服務承諾：

1、從合同簽訂之日起，我中偉公司對所提供的產品提供免費保養及維護服務,承諾終生維修服務；

2、江蘇中偉測控儀表有限公司的銷售經理將定期與客戶聯系，了解產品的使用情況，并解決客戶使用過程中產生的問題，無償提供技術支持；

3、保修期內出現人為的損壞，我公司負責進行維修，并收取由此產生的維修費用；

4、產品出現質量問題或對產品不滿意，用戶可以無條件的選擇退換貨，中偉測控不收取任何的手續費，出現質量問題，承擔來回的運費。