液化氮氣流量計

液化氮氣流量計

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液化氮氣流量計是一種新型流量儀表。它采用了新一代流量傳感器，具有其它流量計不可兼得的許多優點，與國內外同類產品相比具有許多新特點。它是根據流體中插入物體所產生的旋渦個數與流速成比例制成的。然后再把旋渦產生壓力的變化作為應力的變化而進行檢出，輸出與流量成正比的4～20mA電流脈沖或直流電流輸送到接收儀表。

◇品種齊全、測量范圍廣、精度高
◇檢出傳感器不與介質接觸，可靠性高
◇氣液通用，適用范圍廣
◇沒有可動部件，構造牢固簡單，使用壽命長
◇壓力損失小，計量成本便宜
◇檢出傳感器可互換，換后不需標定，便于維護
◇插入式流量計可進行不斷流拆卸
◇耐腐蝕，安全，防爆

測量介質：液體、氣體或蒸汽
測量管徑：10～2500mm
測量范圍：液體0.35～9m/s，氣體或蒸汽4～70m/s，（0℃，1大氣壓時）
精    度：指示值的±1%， 指示值的±2.5%（插入式）（雷 數2×104～7×106）
輸出信號：脈沖輸出：4～20mA電流脈沖二線制，脈寬0.5ms或0.25ms
          模擬輸出：4～20mADC二線制
電源電壓：12-45V[負載電阻=50（電源電壓-12）
流體溫度：-40～300℃
流體壓力：-0.1MPa～法蘭額定值
環境溫度：-40～80℃，-20～60℃ （帶現場指示表）
環境濕度：5～*RH
接線連接孔：M20×1.5內螺紋
主要材料：
普通型：發生體及主體為1Cr18Ni9Ti；
防腐型：內襯和發生體均為聚四氟乙烯；外殼為1Cr18Ni9Ti；
儀表盒：不帶表頭為1Cr18Ni9Ti；帶表頭為鑄鋁。
重 量：參見外形尺寸圖。

1）流量計通徑選擇
流量計的通經可根據zui大使用流量Qv來選擇。為了獲得盡可能寬的流量測量范圍，正常使用流量應不小于流量計額定zui大流量的1/2。為保證流量計的準確度，雷諾數范圍應在2×104～7×106內。
選擇流量計通徑時，應將已知標準狀態（1大氣壓，0℃）下的流量換算為工況狀態下的流量，以便從表（1.2）中選用適當的流量計。
1.將標準狀態下的密度ρN換算成工況下密度ρ。

2. 求出工況下的流量Qv：a)由標準狀態體積流量求出Qv：
a）由標準狀態體積流量求出Qv：

3）動態粘度η與運動粘度的換算：η=μρ
4）雷諾數：

以上式中：
ρ—工況下密度（kg/m3）
ρN—標準狀態下密度（kg/m3）
P— 工況下壓力（MPa）
T— 工況溫度（℃）
Qv—工況體積流量（m3/h）
QN—標準狀態下體積流量（Nm3/h）
Qm—質量流量（kg/h）
η—動態粘度（Pa?S）
RD—雷諾數
D—流量計管徑或插入探頭直徑（mm）

表1 不同通徑下流量計液體、氣體zui大流量及所對應的zui大頻率

注：1、液體zui小流量可從圖1查找，氣體和過熱蒸汽可從圖2查找。
2、對于插入式流量計而言，管徑從200～2500mm其zui大流量可按流速（液體9m/s，氣體75m/s）計算。其zui小流速可通過表1、表2、圖1、圖2、DN50zui小流量來計算，再得出某管徑下zui小流量。

2）壓力損失
水在流速7m/s時為0.054Mpa，大氣壓下的空氣在流速75m/s時為830H2O，壓力損失由下式計算。△Ρ＝1.1×10-6×ρ?V2
式中：△Ρ——壓力損失（Mpa）
      ρ——流體密度（kg/m3）
      V——流速（m/s）
表2 常用氣體介質的標準狀態密度

飽和蒸汽實例
試確定DN50流量計用于7bar飽和蒸汽的量程范圍。由表3可查得：DN50 7bar量程范圍是84-1835kg/h 還可得到以下信息：飽和蒸汽溫度165℃，密度3.67kg/m3。

液體zui小流量（線性）

圖1  液體zui小流量與運動粘度的關系[，]

氣體/過熱蒸汽zui小流量

例2：已知氮氣流量為4600Nm3/h,工作壓力0.7Mpa,工作溫度為40℃，選擇流量計通經。
1）將標準流量變為工況流量

求工作條件下的密度
首先查表2，得知標準狀態下氮氣密度1.25kg/Nm3

3）通過表1和圖2可知
φ80 流量計的測量范圍  40~1375m3/h
φ100 流量計的測量范圍  70~2120m3/h
φ80 流量計的測量范圍  200~4771m3/h
根據選型原則常用流量不小于額定zui大流量的1/2。所以應選φ80流量計。
當選擇的流量計管徑比實際工作管徑小時，應采用變徑管以保證準確測量。見圖3

圖3  變徑管的直管段要求

將流量計安裝在管道上請遵循以下要點：
◇流量計入口和出口的管道條件
◇為了確保達到*的運行效果，流量計入口的規則流速發布應不受干擾。
◇入口直管長度應不小于15倍管徑。
◇入口側有彎頭、縮管或截止閥時，入口直管長度應不小于25倍管徑。
◇出口直管長度應不小于5倍管徑（圖4）

圖4  入口和出口直管段

流量調節閥應盡可能安裝在流量計下游側（圖5）。

圖5  調節閥的安裝位置

 
當介質溫度大于100℃時，下表中H加高200mm。
6.1 管接頭式

6.2 無法蘭式

表4

注：①以上參數僅適用于法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規格的渦街流量計。
②安裝法蘭為法蘭，出廠時已配備，安裝法蘭的標準為企業標準，*使用。
說明：
①以上尺寸僅供設計選型時參考，實際尺寸以出廠或定貨時確認為準。
②常用無縫鋼管直徑為公制鋼管直徑，如采用英制鋼管，需在定貨時注明。
③管道對焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結構外形尺寸，以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時確認為準。
④流量計安裝法蘭采用企業標準或國家標準GB/T9119-2000，也可根據用戶需要采用國家其他部門或行業標準，或采用其他國家標準（美標、德標、日標等），如需特殊標準請在定貨時注明。
6.3 法蘭式

表5

注：①以上參數僅適用于法蘭連接式1.6MPa以下壓力規格的渦街流量計。
②儀表長度為標準型尺寸，帶一體化溫壓補償型儀表長度相應加長50mm。
③法蘭連接式渦街流量計出廠時不配帶管道法蘭和螺栓，用戶需另行購買，連接法蘭的標準為GB/T9119-2000突面板式平焊鋼制管法蘭。

6.4插入式
表6  L2和G2為配球閥時桿長及重量

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