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金属管浮子流量计保温护套型

金属管浮子流量计(金属管转子流量计)是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它 具有体积小,检测范围大,使用方便等特点,它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小 流量的测量。多年来,金属管浮子流量计以其优良性能和可靠性,以及较好的性能价格比,在石化、钢铁、电力、冶 金、轻工、食品、制药、水处理等行业得到了广泛的应用。本手册所介绍产品可用于ⅡA、ⅡB、ⅡC类,T1——T6组爆炸性气体环境,1区、2区危险场所,防爆类型为隔爆型,防爆标志ExdIICT6Gb。手册分别介绍了本系列金属管浮子流量计的工作原理、功能特点、技术参数、仪表类型及外形、流量计 算、接线方法和安装、维护等。

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产品详情 PRODUCT DETAILS

一. 概述

金属管浮子流量计(金属管转子流量计)是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它 具有体积小,检测范围大,使用方便等特点,它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小 流量的测量。

多年来,金属管浮子流量计以其优良性能和可靠性,以及较好的性能价格比,在石化、钢铁、电力、冶 金、轻工、食品、制药、水处理等行业得到了广泛的应用。

本手册所介绍产品可用于ⅡA、ⅡB、ⅡC类,T1——T6组爆炸性气体环境,1区、2区危险场所,防爆类型为隔爆型,防爆标志ExdIICT6Gb。

手册分别介绍了本系列金属管浮子流量计的工作原理、功能特点、技术参数、仪表类型及外形、流量计 算、接线方法和安装、维护等。

二 测量原理

本系列金属管浮子流量计主要由两大部分组成:传感器和指示 器。传感器主要由连接法兰、测量锥管、浮子和上下导向器组成;指 示器主要由壳体、磁传动系统、刻度盘和电远传系统组成。

在垂直的锥形测量管内,有一可上下移动的测量部件——浮子 (图1),当流体自下而上通过锥形管时,浮子受到流体的作用力,沿 锥形管向上移动。当流体的流量增大时,浮子的位移量增大;反之,流 体的流量减少时,浮子的位移量变小。也就是说,流体流量的大小,决 定了浮子在测量管中的位置,从而决定了浮子和锥形管之间环形面积 的大小。当流体的流量保持在一个恒定的流量Q时,浮子也处于一动 平衡状态,停留在锥形管中的一位置h,此时,浮子和锥形管之间的 环形面积保持恒定。浮子受到三个力的作用:浮子的重力G,浮子受 到的浮力F,浮子受到流体的作用力P,这三个力达到平衡。根据流体 动力学的柏努力方程、力平衡原理和流体连续性定律,可以计算出此 时通过环形面积的瞬时流体流量,所以,金属管浮子流量计是采用可 变面积测量流量的原理。 

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在浮子的内部,镶嵌一高性能永久磁体,当浮子处于平衡位置时,在浮子周围形成一均匀而稳定的磁场。 在锥形管的外面,安装一磁传感器,这样,就能将测量管内浮子的直线位移通过非接触形式传递到指示器中, 通过检测和处理后, 最终显示在指示器刻度盘上或输出相应的标准4~20mA电流信号。

三 功能特点

◆ 适用于小口径和低流速介质流量测量        ◆ 工作可靠,维护量小,寿命长

◆ 对于直管段要求不高               ◆ 较宽的量程比10:1

◆ 双行液晶显示,现场瞬时/累积流量显示       ◆ 指示器上有键盘,操作设置方便

◆ 全金属结构,适用高温、高压和强腐蚀性介质    ◆ 非接触磁耦合传动

◆ 可用于易燃、易爆危险场合            ◆ 可选直流电源或电池供电方式

◆ 带有数据恢复,数据备份及掉电保护功能    ◆ 多参数标定功能

四 技术参数

▲ 流量计口径   DN15,DN25,DN50,DN80,DN100,DN125、DN150 (其它口径请与制造商协商)

▲ 流量范围    液体:1.0~150000l/h   气体:0.05~3000m3/h(流量范围详见11页流量表)

▲ 量程比     10∶1,20∶1(特殊)

▲ 精度      1.5级,1.0级(特殊)

▲ 压力等级    DN15、DN25、DN50:4.0MPa(最大20MPa)
DN80、DN100、DN150:1.6MPa (最大:DN80:10MPa;DN100:6.4MPa;DN150:4.0MPa)

 

▲ 供电电源    24VDC(12~36VDC),隔爆型的额定电流为200mA

▲ 输出信号    4~20mADC(二线制),可附加HART协议

▲ 输出负载    500Ω(24V供电时)

▲ 环境温度    -30℃~60℃

▲ 存储条件    温度:-40℃~85℃    湿度:≤85%

▲ 连接方式    法兰连接,法兰标准:GB/T9119-2000,用户可指定 (其它连接方式可与制造商协商)

▲ 电缆接口    M20×1.5 ,电缆线径为8mm

▲ 外壳防护    IP65

▲ 防爆标志    隔爆型:ExdIICT6Gb

▲ 压力损失    详见流量表

▲ 介质粘度    DN15:η<5mPa.s   DN25:η<250mPa.s  DN50~DN150:η<300mPa.s

▲ 接液材质    R1:304,1Cr18Ni9Ti;      Ro:316,0Cr18Ni12Mo2Ti;
RL:316L,00Cr17Ni14Mo2Ti;   Ti:钛合金;
Rp:聚四氟乙烯内衬。  

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水平型

水平安装型流量计当口径小于DN50(含)时,选用T型结构的,当大于DN50时,选用弹簧结构的。 

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公称通径

DN15

DN25

DN50

DN80

DN100

DN150

DN200

T型结构重量 kg

6

10

20





弹簧结构重量 kg




16

17

35

50

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5.1.3 侧进侧出型

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               标准型M5指示器

 

 

公称通径

DN15

DN25

DN50

DN80

DN100

DN150

DN200

D

100

120

135

150

160

180

200

重量 kg

5.5

6.5

10.5

16

17

36

52

 

5.2 法兰尺寸

金属管浮子流量计标准型采用GB/T9119-2000法兰标准,见图16,具体尺寸见表6;其它法兰标 准根据用户提供要求制作。

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标准号

标准名称

压力等级PN MPa

HG20527-1992

钢制管法兰

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

HG20592-1992

钢制管法兰

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

HG20592-1997

钢制管法兰

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

HGJ44~76-1991

钢制管法兰

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

GB112~9123-2000

钢制管法兰

0.6

1.0

1.6

2.5

4.0

DIN2527-1992

法兰盘

0.25~10.0

DIN2566-1975

螺纹法兰

1.0~1.6

DIN2573-1975

板式平焊法兰

0.6~1.0

DIN2655-1975

平焊环板活套法兰

0.25~4.0

DIN2673-1962

对焊环板活套法兰

1.0

 


5.3 磁过滤器

如果介质中含有铁磁性颗粒,应在流量计入 口前安装磁过滤器。DN100(含)以下的高度为100mm,DN100以上的为150mm。

 

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六 指示器

金属管浮子流量计的指示器是流量计的显示和转换部分,限位报警装置可实现流量超限报警,完 成流量开关的作用。

 

6.1 指示器选择

用户可根据现场实际需求,选择隔爆型,指示器的详细功能说明见下表。 


指示器类型

指示器功能说明

M5型

电远传,隔爆型设计,防爆标志ExdⅡCT6Gb,可选HART协议功能。DC24V供电,现场指针指示瞬时流量和数字显示瞬时和积累流量,二线制4~20mA输出,面板设有4个按键,可查看和修改内部参数。详细使用见第18页

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本手册中列出的流量表是以水和空气为标准介质计算的,故现场的被测介质流量都必须先换算成水或空 气的体积流量,再到流量表中查对公称通径。本章用于设计选型时对流量计公称通径的选择。

 

 

7.1 液体流量的计算

7.1.1 被测液体体积流量Qt

根据液体的密度及最大流量,代入公式(1),计算出水的流量,然后到流量表查找相应的公称通径和浮子号, 将浮子号对应的水的流量值,再次代入公式(1),计算出被测液体的流量值,对此流量值进行规整,就得到 被测液体的刻度范围。

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7.1.3 计算例题

某液体,操作密度为720 kg/m3,最大流量为1800 l/h,计算公称通径、浮子号和刻度范围。

解答:取浮子密度7850 kg/m3,水的密度1000kg/m3,将720(kg/m 3)和1800(l / h)代入公式(1),

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查流量表得:公称通径DN25,浮子号:F25.2,Q s=1600,将Qs重新代入公式(1),计算得Q t=1923.77,规整后,确定被测液体的刻度范围为:190~1900 l/h。

7.2 气体流量的计算

由于气体受温度和压力的影响较大,它不同于液体的计算。流量换算时,不但要考虑密度的影响,还要 考虑温度和压力的影响,所以在计算气体流量时,一定要准确的提供工矿条件下被测气体的温度和压力。

7.2.1 如果用户给出的是标准状态下的气体体积流量则按式(3)计算:

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7.2.2 如果用户给出的是操作状态下的气体体积流量则按式(4)计算: 


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7.2.3 如果用户给出的是气体质量流量则按式(5)计算:

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7.2.4 计算例题

某气体,二氧化碳,平均分子量44,过程压力0.2MPa,过程温度25℃,最大流量48Nm 3/h,求公称通径、浮子号和刻度范围。

解答: ρst=1.803kg/m                         Pt =0.2+0.1=0.3MPa

ρs=1.2041kg/m3                      Tt =273.15+25=298.15K     

P s=0.1MPa                Ts =293.15K                       QN =48Nm3/h

将上述一已知条件代入公式(3)

得:

          image.png

查流量表得:公称通径DN25,浮子号F25.1,规整后Q S=35。将QS重新代入公式(3),得Q N=49.123Nm3/h,规整后被测介质的刻度范围为:4.9~49Nm 3/h。

 

7.3 各种材料的浮子密度表

材料

CrNi 不锈钢

PTFE 聚四氟乙烯

C4 哈氏合金

Ti 钛合金

密度(t/m3)

7.85

3.4

8.3

2 .1

 

注:标准状态:0℃ (273.15K),0.1MPa

  标校状态:20℃ (293.15K),0.1MPa 

 

 

7.4 流量表

◆ 垂直安装形式流量表(见下表)

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流量计安装方式及注意事项

可根据现场工艺管道布局选择不同规格的流量计,其中垂直安装型是标准形式,其他形式的均为扩展型,如现场许可,尽量选择垂直型。各种安装形式的流量计安装方式可参考下面的示意图。

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8.1 流量计安装注意事项

8.1.1 仪表到达现场,在安装到工艺管线之前,应开箱拆卸所有包装并仔细检查仪表是否有运输损坏。

8.1.2 仪表在安装前,对工艺管线应进行吹扫清理,防止管道中留有铁磁性杂质附属在仪表的浮子上, 影响仪表的正常测量,严重的会造成仪表的损坏。如果不能避免,应在仪表的入口安装磁过滤器(图17)。

8.1.3 由于仪表的测量机构采用磁传递和磁电信号处理器,为保证仪表的正常使用和性能,安装范围至 少500mm内不允许有铁磁性物质、强磁场和较强的电磁场存在。

8.1.4 安装在管道中的仪表,不应受到应力的作用,仪表的出入口,应有合理的管道支撑,使仪表在工 艺管道上受到最小的应力。

8.1.5 仪表的安装分为水平安装和垂直安装,垂直安装的仪表,应保证仪表的垂直度,倾斜偏差不大于 3度;水平安装的仪表,应保证仪表的水平直度,倾斜偏差不大于3度。

8.1.6 仪表在安装时,上下游管道的口径应与仪表的口径相同,连接法兰应相互匹配;为保证仪表的测 量精度和稳定性,仪表上游直管段长度为仪表公称口径的5倍,下游直管段最小长度为250mm。

8.1.7 测量气体的仪表,如果仪表直接向大气中排放气体,会造成仪表的数据失真甚至仪表的损坏。在 这种工况条件下,应在仪表的出口处安装节流阀。

8.1.8 安装PTFE衬里的仪表,要特别小心。在低温条件下,PTFE在压力的作用下也会变形,所以安装 时不要随意拧紧,安装扭矩见下表。

公称通径mm

最大扭矩

kgf.m

双头螺栓

DN15

0.9~0.95

4×M12

DN25

2.0~2.2

4×M12

DN50

5.2~5.6

4×M16

DN80

4.5~4.8

8×M16

DN100

4.6~5.0

8×M16

DN125

5.0~5.3

8×M18

DN150

6.5~6.8

8×M20

8.1.9 选择隔爆型流量计时,必须保证外壳接地良好。

8.2 仪表的维护

8.2.1 仪表属于精密设备,在运输、安装、储存和使用的过程中,必须轻拿轻放,避免野蛮运输、过应 力安装和随处乱放的现象。所有操作过程当中,必须保证传感器和指示器的相对位置不变,位置改变将直接 影响仪表的测量精度。

8.2.2 在长期的使用过程当中,管道内不可避免会有铁磁性杂质吸附在浮子上,这样会将浮子卡死或影 响测量精度,要时常对传感器内浮子进行清洗;如果安装磁过滤器,也要进行定期清洗。

8.2.3 仪表指示器内装有电子元件,仪表接线或拆卸壳体后,要将螺钉旋紧,必须保证壳体的密封性, 防止杂质、水或其它物质进入,同时还要保证仪表壳体的可靠接地。

8.2.4 仪表安装后,在第一次使用时,要注意:

开启阀门时为避免形成压力冲击使浮子猛力撞击限位装置,造成仪表的损坏, 一定要缓慢地打开阀门!

测量气体的仪表都装有气阻尼器,以最大程度的减小浮子的震荡;为确保浮子的稳定性,可以在仪表的 出口安装一节流阀。

8.2.5 对于远传型仪表,首先要保证仪表的接线正确后,方可通电;对于危险场合,必须选择防爆型, 并按防爆要求进行安装使用。 


九 电气连接

本章主要介绍流量计的电源接线、与安全栅的配接以及安全栅的技术参数等。

9.1 流量计电源接线

首先把前表盖拧下来,如为方表壳,则可以看到底座上的接线端子,其中连接红色引线的端子接电源正 极,连接黑色引线的端子接电源负极。如为圆表壳,则可以在线路板上看到接线端子,按照标识接好电源线 即可。隔爆型的要在内部接好地线。本流量计为二线制4~20mA输出。见图22。

 

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十 指示器的使用方法

智能型指示器通过液晶屏直接显示流体的瞬时流量和累积流量,利用面板上的4个按键还可查看仪表内部 参数,并可对部分参数进行重新设置,实现校准功能。

本流量计有三组仪表参数对用户开放,可通过设置相应密码后进入该组查看或修改参数。

10.1 按键功能

SET键:功能键,参数确认;

AT 键:左移键,向左移动光标;

INC键:+1键,向后翻页键;

DEC键:-1键,向前翻页键。

10.2 进入各组仪表参数的方法

在测量界面状态下,先按SET键到出现“LOC”字符松开,点按“AT”键选择光标位置,再按“INC”或 “DEC”键输入相应密码数值,再点按“SET”键确认,即可进入该组参数。

10.3 仪表参数的修改方法

用户可修改的参数均在第一组参数中,按照上述方法进入该组参数后,用翻页键查到相应参数,点按AT 键进入该参数,利用光标左移键(AT)和加减键(INC、DEC)进行参数修改,然后点按“SET”键确认,


10.4 各组仪表参数所含内容及进入该组的密码

10.4.1 第1组:基本参数,详细见下表,密码(LOC):000001 


 10.4.2 第2组:累积值手动清零,密码(LOC):000002image.png

进入该组参数即完成累积量清零,然后自动返回测量状态。

10.4.3 第3组:恢复出厂设定值,密码(LOC):000009

进入该组参数可恢复流量计内部参数出厂时的设定值。


金属管浮子流量计型号编制规则

1、金属管浮子流量计型号编制规则如下:

 

TF

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

5

 

 

6

 

其中:TF代表金属管浮子流量计;第1个囗为传感器结构形式;第2个囗为接液材质选择;第3个囗为指示器选择;第4个囗为防爆类型选择;第5个囗为测量介质代号;第6个囗为公称通径。

 

2、型号中代号含义见表。

 型号中代号含义


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