S型彎管流量計 返回列表頁

一、儀表簡介：

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、測量精確的優點，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：

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：

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：

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*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、優勢：

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、性能指標：

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*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*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，要求差壓變送器必須裝在管道下方，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、彎管流量計的安裝：

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必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：

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：

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必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流量、最小流量、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、選型表：

十四、公稱直徑代碼表：

十五、訂貨須知： 

訂貨時請詳細提供以下數據： 

1、被測介質名稱。 

2、、常用、最小流量（m3/h）。

3、工作壓力（MPa）、工作溫度（℃） 、壓力（MPa）、溫度（℃）。

4、介質密度、粘度。 

5、管道材質、內徑、外徑。 

6、現場管道敷設情況和局部阻力件形式。

7、您需要我公司的顯示儀表配套時，請參閱相應的說明書，選用合適的型號或由我公司技術人員根據您提供的資料替您設計選型。

8、如有特殊要示，請與我公司銷售部聯系，確認選型的準確性。

售后服務：

1、從合同簽訂之日起，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、公司將定期與客戶交流，了解產品的使用情況，并解決客戶使用過程中產生的問題。

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