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什么是压缩空气计量 压缩空气流量计如何选型

时间:2018/07/02来源:未知

  一、压缩空气的性质及预处理
 
  压缩空气来自大气, 而大气中含有一定量的水蒸气,是一种湿空气。工程热力学认为,湿空气中水蒸气压力通常都很低,可看做理想混合气体的特例,当做理想气体来计算。但湿空气被压缩后,压力、温度都会升高(即使通过后冷却器也只能降到40℃左右), 其中一部分水蒸气有可能产生相变析出水滴,同时压缩空气在管道传输中还会因温度下降继续析
 
  出水,成为湿饱和空气与水的混合物,即一种双组分气液两相流。另外压缩空气还常含有一些固体颗粒和油污,空压机出口存在较强的振动及脉动,这些都对后续生产及计量不利。
 
  衡量压缩空气品质有3项指标: 干湿程度、含尘量、含油量。为满足生产及计量要求,应对压缩空气进行适当的预处理———干燥和净化。
什么是压缩空气计量 压缩空气流量计如何选型
  二、压缩空气流量计量、仪表选型及安装
 
  1.可看做理想气体的压缩空气
 
  对经过较好预处理的压缩空气,可作为理想气体看待,这样在流量计算和补偿方面都较简单,一般流量计厂家都会做。
 
  压缩空气流量计量的一般是体积流量。压缩空气在传输中压力和温度都会变化,因此仪表宜选温压补偿型智能流量计。厂家选择很重要,一要考虑质量,二要考虑维护。另外仪表选型和安装还要注意以下几点:
 
  (1)了解管路用气量及压力大小(常用、最大及最小), 分清是标准流量还是工况流量, 是表压还是绝压。如管道大、流量小要考虑缩管处理。安装位置要综合考虑,尽量满足计量要求。
 
  (2)根据多年经验,对无振动或振动小的地方,可 选择旋进漩涡智能流量计(DN≤200mm),该类仪表经过不断改进和发展,可靠性、稳定性大大提高,不失为计量压缩空气的好仪表。与涡街相比,其下限流量小了近一半,计量效果更好。我企业压缩空气一、二级计量大量采用该类仪表,安装、使用方便,已基本取代了节流装置。它的量程比达15∶1,特殊处理可更高一些;最低直管段要求:直管段5D,后直管段3D;供电方式:3.6V锂电池或24V直流供电;液晶显示。
 
  (3)对振动大或管道口径大的情况,可选用节流装置。这类表最好选择一体化的,即变送器直接装于节流装置上,以消除引压管、差压变送器正负压室积水引起的误差。因节流装置量程比较窄,差压变送器宜选量程比较宽的。
 
  (4)仪表工作的好坏与安装息息相关,安装要规范,尤其是不能把仪表夹起进行焊接或切割。流量计如装于室外,宜加一个仪表箱罩住,防止日晒雨淋,影响寿命。
 
  (5)一些流量计厂家采样频率设为6s,如大负荷间隙用气时间只有二三秒, 为使计量效果更好一些,可向厂家提出把采样频率缩短。
 
  (6)有些工房压力要求高而用气少,这种情况不好计量,可考虑小流量补偿或估算。
 
  从实际使用看,冷冻式干燥机的除湿效果不及吸附式, 压缩空气在传输中仍可能因温度下降析出水,时间长了在低洼处或不流动的地方会形成积水,因此要注意排水。
什么是压缩空气计量 压缩空气流量计如何选型
  2.呈双组分气液两相流的压缩空气
 
  有的空压站只对压缩空气进行后冷却和过滤,除掉其中的杂质和水分,这时的压缩空气呈饱和状态且温度较高, 在传输中会因温度降低逐渐析出水来,成为一种双组分气液两相流, 这是压缩空气流量计量的难点。现在大家没有专门计量两相流的好仪表,只能利用现有仪表来计量,但对其中带来的误差及存在的问题应有所了解。
 
  压缩空气在传输过程中究竟有多少水析出,它的质量含气率有多少? 可以估算一下。压缩空气常用压力为(0.4~0.8)MPa,如果经过冷却、过滤后,压缩空气出站为湿饱和空气, 温度为45℃, 流量计处温度在10℃,通过压力露点与大气露点换算图及大气露点水分含量关系表可得到表1。
 
  从表1可知, 压缩空气在传输中温度下降35℃,析出水量未超过15g/m3,质量含气率高达99%。表面上看1m3 压缩空气出水不多, 但成千上万立方米就多了。压缩空气流动时大多数水混在空气里会被带走, 不流动时在一些地方会形成积水。因此在管网低洼处、末端等应有必要的排水设施,进行自动及手动排水。
 
  要准确描述气液两相流的流动状况是很困难的。
 
  当质量含气率较高时,从实际出发,不妨采用均相流动模型来近似处理。和试验值相比,均相模型计算式的误差随压力或质量含气率的增高而减小,特别是质量含气率大于0.98时误差较小。均相流动模型假定气液两相流体均匀混合,流速相同,可看做是一种具有平均流体物理特性的单相流体,其均相密度为ρH=1/〔x/ρG+(1-x)/ρL〕
 
  式中:ρH———均相密度;ρG———气相密度;ρL———液相密度;x———质量含气率。
 
  又因ρL远大于ρG,而x一般不小于0.9,估算时上式还可简化为ρH=ρG/xx如何定,一般没必要安装在线仪来测量,不妨以人工测试值或估计值代入。
 
  选型方面,对无振动或振动小的地方还是首推旋进漩涡智能流量计,涡街也可考虑DN≤300mm,这类仪表测的就是体积流量,它与流体密度无关。旋进漩涡流量计与卡曼涡街流量计产生的漩涡完全不同,前者是强迫振荡,后者是自然振荡。前者有个漩涡发生器, 它会强迫流体围绕流动轴线旋转并向前流动,客观上会促使空气和水混合得更均匀一些。
 
  对节流装置而言,无论计量的是体积流量还是质量流量都与密度有关,而密度对流量测量准确度的影响与差压具有同等重要地位,可考虑以均相密度代入计算。有这种需求要先告知流量计生产厂家。
 
  三、压缩空气品质与价格
 
  压缩空气品质好、压力高,必然成本高。一个单位如有几个空压站,各站产的空气压力差别大,品质又不相同,如都采用一个价格收费就不合理,宜制定不同的空气价格进行结算, 否则应考虑对空气量进行补偿。即使是一个空压站供气的各个工房,压力要求也可能不同,为稳定管网压力及节能,可考虑在各工房前安装智能流量控制器, 自动调节各管路流量及压力大小。



表1
 

压缩空气计量表原理

             HY-LUGB压缩空气计量表系列涡街压缩空气计量表是利用液体振动原理而开发的一种新型流量计,广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量,该压缩空气计量表无可动部件,可靠性强、精度高、寿命长,可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响,同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压,安全防爆,适用于恶劣环境。压缩空气计量表分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。

压缩空气计量表

根据涡街流量计系列之压缩空气流量计的结构特点,分类为一体式压缩空气计量表和分体式压缩空气计量表两种。

一体式压缩空气计量表是集流量传感器、温度传感器、压力传感器和显示仪于一体的压缩空气流量计,具有智能温度、压力补偿功能,自带3.6V高能电池或24VDC(通常在需要脉冲信号输出、二线制4~20mADC输出或RS485通讯时采用)供电,就地液晶显示介质温度(℃)、工作压力(MPa)、瞬时标况体积流量(Nm3/h)和累计标况体积流量(Nm3)。

分体式压缩空气流量计由流量传感器、温度传感器、压力传感器和智能流量显示积算仪四部分组成,具有智能温度、压力补偿功能,由智能流量显示积算仪远程显示介质温度(℃)、工作压力(MPa)、瞬时标况体积流量(Nm3/h)和累计标况体积流量(Nm3)。

当只要求测量工况体积流量时(大家将其定义为简配型,通常适用于介质温度和工作压力基本恒定的场合),无论是一体式还是分体式,均不具有智能温度、压力补偿功能,也无温度传感器和压力传感器的配置,此时只显示瞬时工况体积流量(m3/h)和累计工况体积流量(m3)。

我企业生产的压缩空气流量计可应用的场合:

压缩空气计量表测量范围:

为了方便选型,大家将压缩空气的工况体积流量简单的定义为工作状况(实际介质温度和工作压力)下的体积流量,而将标况体积流量简单的定义为标准状况(介质温度为20℃、工作压力为1个大气压)下的体积流量。

我企业生产的压缩空气流量计的设计优点

1、双排液晶同时显示累计流量和瞬时流量;

2、内部锂电池供电,无需外部电源;

3、微功耗设计,两节+3v锂电池可连续工作一年半以上;

4、传感器内无可动部件,结构简单而牢固,压损小、维扩量小、使用寿命长。

5、精度等级:液体,指示值的±1.0%;气体,指示值的±1.0%;蒸汽,指示值的±1.5%。

6、输出信号:a.oc门脉冲输出; b.电流4-20ma(两线制/三线制)。

7、电源电压:+24vdc(需要信号输出时提供)。

8、介质温度: 普通型a.-40℃~+130℃;b.-10℃~+250℃;

压缩空气计量表技术参数

● 测量介质:压缩空气计量表
● 测量范围:(见下表)
● 公称通径:(见下表)非标产品可根据用户要求特殊定做


结构
形式

通径
(mm)

工况流量范围(m3/h)

空气

蒸 汽

15

0.3-3.8

3.8-38

4.4-44

20

0.5-6.2

6.7-67

7.9-79

25

0.9-10

10-100

12-120

32

1.6-16

16-160

19-190

40

2.5-26

25-250

30-300

50

3.5-38

40-400

50-500

65

5.2-65

68-680

85-850

80

8-100

100-1000

120-1200

100

12-150

160-1600

190-1900

125

20-250

230-2300

280-2800

150

32-380

380-3800

440-4400

200

50-620

670-6700

790-7900

250

80-1150

1060-10600

1200-12000

300

130-1400

1540-15400

1780-17800

400

180-2700

2700-27000

3200-32000

500

280-4200

4240-42400

4950-49500

600

410-6100

6100-61000

7100-71000

700

580-7300

7800-78000

9300-93000

800

720-10800

10850-108500

12660-126600

900

970-12000

13000-130000

15500-155000

1000

1130-16900

17000-170000

20000-200000

1100

1450-18000

19000-190000

23000-230000

1200

1630-24400

24400-244000

28500-285000

1300

2020-25300

27000-270000

32000-320000

1400

2350-29500

31000-310000

37200-372000

1500

2550-38000

38200-382000

44500-445000

 

压缩空气计量表参数:
●温度范围:压电式 -40℃ ~ 350℃ 电容式 -60℃ ~ 450℃
●压力规格:PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高压力规格可特殊定做
●范 围 度:正常范围1:10 扩展后范围1:15
●压力损失系数:Cd≤2.6
●系统测量精度:液体、气体 示值的±1%
蒸 汽 示值的±1.5%
插入式流量计 示值的±2.5%
●供电电压:传感器 +12VDC 或+24VDC 变送器 +24VDC
现场显示型 仪表自带3.6V锂电池
●输出信号:传感器 脉冲频率信号0.1 ~ 3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V
变送器 两线制4 ~ 20mA.DC电流信号
●允许振动加速度:压电式 ≤0.2g 电容式 ≤1.0g
●环境温度:传感器 -30℃ ~ 65℃
变送器、现场显示 -10℃ ~ 50℃
●环境湿度:相对湿度5 ~ 85%
●信号远传距离:≤500m
●信号线接口:内螺纹M20×1.5
●直管段长度:上游≥10D 下游≥5D
●防爆等级:( ia )ⅡCT2 - T5本安防爆
●防护等级:普通型 IP65 潜水型IP68
●仪表材质:仪表外壳采用铝合金,表体部分采用不锈钢304材质,也可根据用户要求采用特殊

我企业慎重承诺凡是我企业销售的压缩空气流量计,1年质保,终身免费维护!

热销推荐:

天然气计量表

江苏华云仪表有限企业

天然气计量表主要特点:

1.内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑,外形美观。

2.就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。

3.采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术,有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号,大大提高了流量计的抗干扰能力,使小流量具有出色的稳定性。

4. 特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况,都能保证内部数据不会丢失,可永久性保存。

5.整机功耗极低,能凭内电池长期供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。

6.防盗功能可靠,具有密码保护,防止参数改动。

7.表头可180度随意旋转,安装方便。

 

天然气流量计由传感器和转换显示仪组成。

1、传感器包括旋涡发生器、检测元件、整流器和壳体。

旋涡发生器由特定螺旋形叶片组成,它固定在壳体收缩段前端,强迫流体产生强烈的旋涡流。

检测元件安装在靠近扩张管的喉部,用热敏、压电、应变、电容或光纤等检测元件可测出旋涡进动的频率信号。

整流器固定在流量计表体出口,其作用是消除旋涡流,以减小下游流态对仪表测量的影响。

壳体设计成一定形状的流道,使旋涡形成,固定和保护安装在内部的零部件,并通过法兰与管道相连接。

2、转换显示仪

由压电传感器检测到的微弱电压信号经过放大、滤波、整形后,变成频率与流量成正比的脉冲信号,然后由显示仪计数显示。显示仪配有外输接口,输出各种信号。对测量的气体介质可进行温度和压力的补偿,转换为标准状况下的体积流量,并显示。

 

天然计量表原理

        当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器后,流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转,形成旋涡。当流体进入扩散段时,旋涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比,不受流体物理性质和密度的影响。检测元件测得流体二次旋转进动频率,就知道了流量。而且能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。流量计算式为:

K=f/q

式中:K ——流量仪表系数l/m³

f——旋涡频率 Hz

q——体积流量m³/s

流量计的仪表系数在一定的结构参数和规定的雷诺数范围内与流体的温度、压力、组分和物性(密度、粘度)无关。

 

天然气计量表选型参数              

可选择口 径:DN15~DN3000mm

工作的公称压力:0.6~42MPa

正常的工况温度:-180~+500℃

精  度:±0.2~±1.5%FS

供电方式:内置3.6VDC锂电池(两年换一次);外供24VDC(可选)高防爆性能。

天然气流量计输出信号:4~20mA二线制;脉冲0~1000HZ;RS232/RS485(或按用户要求协商提供)

防护等级:IP65 IP67

防爆标志:本安型ExiallCT4;隔爆型ExdllCT4

实行标准:企标Q/BET05-06

表头显示:累积流量;瞬时流量;工况温度;工况压力(温压补偿式才有);棒状满量程百分比;故障自检

公称通径:卡装式:DN10~DN300; 插入式:DN350~DN1000; 法兰式:DN10~DN300。

 

天然气计量表的优点:

1、无机械可动部件,耐腐蚀,稳定可靠,寿命长,长期运行无须特殊维护;

2、实现了机电一体化,日常的计量过程不需人工值守;

3、工艺安装条件不苛刻,仪表上、下游直管段可较孔板和涡街流量计大大缩短;

4、系统的测量准确度能够满足目前的贸易计量要求(≤1.5%);

5、测量范围较宽(qmax/qmin=15~20),可在孔板和涡街流量计无法涉足的部分小流量区域进行有效工作;

6、体积小、重量轻,离线标定较为方便;

7、测量信号既可就地显示,也可按需远传;

8、仪表管理人员无需专业培训,流量、压力及温度等测量参数可以从表头直接读取,并且不必进行折算转换;

9、只需定期更换电池(微功耗)及被测介质的参数。

10、压力损失较大;

流通介质为气体时,压力损失约为涡街流量计的3~4倍。

11.内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑,外形美观。


12.就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。

13.采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术,有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号,大大提高了流量计的抗干扰能力,使小流量具有出色的稳定性。

14. 特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况,都能保证内部数据不会丢失,可永久性保存。

15.整机功耗极低,能凭内电池长期供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。

16.表头可180度随意旋转,安装方便。

天然气计量表选型:

我企业生产的天然计量表,有三款供您选择。

其一是大家下面要先容的这款旋进漩涡天然气流量计,这款天然气流量计的优点是测量精度高,防爆等级安全稳定。

其二是一款专用天然气涡轮流量计,此款天然气流量计是天然气厂家专用流量计,具有实用寿命长,测量精度非常高,安全等级zui高。

zui后要先容的就是一款中小企业常用的天然气流量计,涡街型天然气流量计,这款流量计以低廉的价格,高效的精度测量,和安全稳定的性能为中小企业所热捧。

 

天然气流量计的测量范围

天然气流量计产品选型代号 口径 流量范围m3/h


LUX-25 DN25 2.5~30               
LUX-32 DN32 4.5~60
LUX-50 DN50 10~150
LUX-80 DN80 28~400
LUX-100 DN100 50~800
LUX-150 DN150 150~2250
LUX-200 DN200 360~3600


代号 输出型号
F1 4-20mA输出(二线制)
F2 4-20mA输出(三线制)
F3 RS485通讯接口

代号 功能
E1 1.0级
E2 1.5级
T 常温
P1 1.6Mpa
P2 2.5Mpa
P3 4.0Mpa
D1 内部3.6V供电
D2 DC24V供电

旋进旋涡流量计注意事项

    任何一类计量仪表都具有其特殊性,智能式旋进旋涡流量计也不例外。为了让该种仪表能够更好地服务于流量计量工作,来自于生产现场的实践经验表明,以下几个方面的注意事项应当引起有关管理及使用部门的足够重视。

① 重视仪表选型 在已经选定了仪表种类(比如,智能式旋进旋涡流量计)的情况下,紧接着就是对仪表规格及其配套元件的选择至关重要。一句话,选好才能用好。为此,在选型过程中应把握住两条基本原则;即:一要保证使用精度,二要保证生产安全。要做到这一点,就必须落实三个选型参数,即近期和远期的zui大、zui小及常用瞬时流量(主要用于选定仪表的大小规格)、被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级)、工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。

② 进行用前标校 一方面,考虑到目前对这类仪表的现场检定还存在这样那样的困难。另外,如果购置的意图又是准备将该这种仪表运用于比较重要的计量场合,比如大流量的贸易计量或计量纠纷比较突出的测量点,并且运用现场也不具备流量在线标校条件,那么在这种情况下,仅凭购买时由生产厂家提供的一纸出厂合格证明就轻易判定该表全部性能合格,那就有些为时过早。因此,为了确保仪表在今后的工作过程中其测量结果的可靠与准确,就有必要在正式安装前将其送往具有这方面检定能力及资质的部门进行一次全流量范围内的系统检定。

③ 搞好工艺安装 虽然该种仪表对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求,但任何一类流量测量仪表都有这样一种共性,即尽可能避免振动及高温环境随离流态干扰元件(如压缩机、分离器、调压阀、大小头及汇管、弯头等)、保持仪表前后直管段内壁光滑平直、保证被测介质为洁净的单相流体等。

④ 加强后期管理 该种仪表虽然具有多种自动处置功能和微功耗的特点,但投运之后仍需加强管理。比如,为了保证仪表长期工作的准确性、可靠性(避免意外停运和数据丢失),就应定期进行系统标校(每1">~2年)、抄录表头数据(每天或每周)、更换介质参数(每月或每季)以及不定期查看电池状况、检查仪表系数及铅封等。

⑤ 注意内部维护 如果由于气质脏污或其它原因需要对仪表的测量腔体及其构件进行定期检查或清洗,那么有一点则必须特别注意:对于同规格的旋进旋涡流量计,其旋涡发生体、导流体等核心组件不能互换,否则,须重新标定仪表计量系数并对其配带的温度及压力传感器进行系统校正。

 

 天然气流量计车间

 

表中:①析出水量为压缩空气温度从45℃下降至10℃时含水量的差值;②质量含气率为气相质量流量占两相质量流量的份额,用x表示。质量含气率对单组分气液两相流也称干度。

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