石油气流量计选型所需工艺参数

(1)流体名称

(2)管道内、外径(mm)

(3)流体的状态:液体、气体、蒸汽

(4)刻度流量单位(kg/h. t/h. m3/h.Nm3/h)

  a.在工作状态下 b.在标准状态下

(5)常用流量

(6)zui小流量、zui大流量

  a.在工作状态下b.在标准状态下(介质为气体时应该说明流量值的状态)

(7)工作压力(MPa)

    a.压力 b.表压力

(8)流体温度(℃):zui高、zui低、常用的温度

(9)介质密度(kg/m3)

    a.在工作状态下 b.在标准状态下(介质为气体时应该说明密度值的状态)

(10)流体粘度(Pa.S)

(11)气体成份

    体积百分比(用于两种以上的混合气体)

(12)防爆要求

    a.本安 b.隔爆

(13)管道法兰

    a.按法兰标准规范.代号为提供法兰标准及型号 b.乙方设计提供法兰图纸

(14)输出信号

    4-2OmADC.脉冲输出、RS-485(自定义协议).Hart协议、RS-485(Modbus协议)

(15)供电电压

24VDC. 3.6V锂电池.24VDC 3.6V锂电池双电源供电

石油气流量计测量原理

石油气流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。把一个非流线形阻流体垂直插入管道中.随普流体绕过阻流体流动.产生旋涡分离现象.形成有规则的旋涡列.左右两侧旋涡的旋转方向相反。这种旋涡称为卡门涡街。根据卡门的研究这些涡列多数是不稳定的，只有形成相互交替的内旋的两排涡，且涡列宽度h与同列相邻的两旋涡的间距I之比满足h/1=0.281(对圆柱形旋涡发生体)时.这样的涡列才是稳定的.称卡门涡街.产生旋涡分离的阻流体称为旋涡发生体。石油气流量计是根据旋涡脱离旋涡发生体的频率与流量之间的关系来测量流量的仪表。根据卡门涡街原理旋涡频率f与管内平均流速U有如下关系式:

式中:U1—旋涡发生体两侧平均流速(单位:m/s)

     d—旋涡发生体迎流面宽度(单位:M)

     Sr—斯特劳哈尔数(无量纲系数)

     U—测量管内平均流速

     m—发生体两侧弓形流通面积之和与测量管截面积之比

  式中:D—管道内径(单位:m)

       d—发生体迎流面的宽度(单位:mm)

斯特劳哈尔数与旋涡发生体的形状及雷诺数有关.图1-2所示为圆柱形旋涡发生体的斯特劳哈尔数与雷诺数之问的关系图.由图可知.当雷诺数Re在2×104~7×1)的范围内，Sr基本是一个常数。

    式中:qv—通过流量传感器的体积流量(单位:m3/s)

          f—旋涡频率(单位:Hz)

          K—石油气流量计仪表系数(单位:m-3)

          U—测量管内平均流速(单位:m/s)

    图1-2说明.在斯特劳哈尔数Sr为常数的基础上.通过石油气流量计的体积流量与旋涡频率成正比。仪表系数K仅与旋涡发生体几何参数有关.而与流体物理性质和组分无关。

    石油气流量计可以测量液体流量.也可以测量气体流量。

在工程中应用石油气流量计测量流量时.常用公式qv为:

式中:f—卡门涡街的释放频率(单位:Hz)

qv—体积流量(单位:m3/h);

斯特劳哈尔数Sr介绍

斯特劳哈尔数是石油气流量计的重要系数.在一定的雷诺数范围内.斯特劳哈尔数接近常数。图1-2所示.在曲线的Sr=O.17平直部分.旋涡释放频率与流速成正比.检出频率f就可求得流速U由U求出体积流量.当流体在管道流动时.其雷诺数在2×104--7×106范围内.斯特劳哈尔数可视为常数.可保证测量范围内的精度.超出此范围.Sr将随雷诺数的降低或升高而升高.旋涡流量传感器将出现非线性.当雷诺数从2×104降低到5×103时.旋涡尽管仍然可分离，但由于非线性的影响.会出现测量精度降低.影响测量精度.可以把雷诺数在2×104~7×106作为石油气流量计的测量范围。

石油气流量计安装

安装步骤:

1、在管道上用气割方法开一个圆孔.孔径略小于Φ100mm.孔的周边应无齿刺.以保证测量头顺利旋转通过:

2、在管道圆孔处焊上相应直径的短管(已提供)_固定好后先点焊并检查短管的位置是否符合安装要求.短管轴线与管道的轴线正交90°.且短管轴线的延长线通过管道横截面的圆中心.再整圈焊好。

3、在短管的法兰上放垫片.将流量传感器插入短管，安装好固定螺栓，检查法兰周围是否均匀，流向是否*。

4、检查各环节是否完好，慢慢打开阀门.观察是否有泄漏(需特别注意人身安全)。

特别注意:

(1)流体流向必须与流量传感器表体上的流向箭头保持*:

(2)安装流量传感器时.在法兰或管道的焊接过程中.流量传感器须不在管道上.以免损坏流量传感器。

使用注意事项

本系列隔爆型产品经*仪器仪表防爆安全监督检验站(NEPSI)检验认可.符合国家标准GB3836.1/4-2000的规定_其防爆标志为Exd IIBT3-6,

1.日常运行维护检查时.应尽量避免打开隔爆型石油气流量计的接线盒、进线装置.必须打开时应先切断电源。如若隔爆外壳打开.应妥善保护隔爆面.不得损坏.在检修时隔爆面应向上放置,不得直接接触地面,以免损坏。

2.在现场检修中不准使用非防爆型的检验仪表、照明灯具等。所用工具应为无火花防爆工具。

3.产品外壳设有接地线端子,用户在使用产品时,须可靠接地。

用户在现场安装使用.须注意下列事项:

①产品外壳设有接地端子.用户在使用产品时.须可靠接地:

②本安型石油气流量计必须与经防爆检验机构认定的安全栅配接才能构成本安防爆系统:

③流量传感器与安全栅本安端之问的连接电缆为三芯屏蔽电缆(电缆必须有绝缘护套).芯线

  截面0.5mm2。其屏蔽层在安全场所单端接地.其电缆布线尽可能排除电磁干扰的影响并使

  电缆分布参数控制在0.05F之内.

④产品允许工作的环境温度范围为-25--60℃.防爆标志中温度组别与被测介质温度的关系如下:

⑤安全栅须装于安全场所.其安装使用维护必须按照安全栅使用说明书:

⑥用户不得自行随意更换流量传感器内的电气元件:

⑦用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》和《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》的有关规定

本安型防爆系统组成

安全栅可选用齐纳式或隔离式.石油气流量计、流量积算仪与安全栅之间的接线.请以所选安全栅说明书为准。