V锥流量计说明书

-.z.InstructionManualFLM系列V锥流量传感器使用说明书福罗斯得流量仪表制造简介以孔板、喷嘴、文丘里管为代表的差压流量计成功的应用于流量检测已愈百年。然而孔板流量计由于自身构造上的缺陷，即采用中心收缩式获取差压的方法，带有一些重大的缺点。如：流出系数不稳定、线性差、重复性不高，准确度因受诸多因素的影响也不高，易积污和易被磨损，压损较大，量程比〔围度〕小，现场安装条件高，要求直管段过长等。如何克制上述的缺点，人们对节流装置的优化改进工作一直没有中断，但都是围绕中心收缩这一方法的改进和改进。近十几年来，人们从认识论上产生了质的飞跃，既将流体节流收缩到管道轴线中心的概念演变成利用同轴安装在管道中的尖圆锥将流体逐渐地收缩到管道边壁，通过测量此锥体前后差压来测量流量。由此，带来了革命性的变化，为差压式流量计的开展揭开了崭新的一页。2、开箱验收所有FLM系列V锥流量传感器在发货前都在工厂进展过彻底的检查和测试。到货时，请检查其外观，确认运输过程中没有损坏，假设损坏严重，请立即与运输部门交涉，并请致电供货方福罗斯得流量仪表制造销售部联系。请仔细阅读本使用手册，并完全理解其容，假设有不明白的地方请致电本仪表的销售供货方之技术效劳部释疑。2.1检查型号及技术规格仪表的型号和技术规格可以从流量传感器的铭牌上找到，检查一下该技术规格是否与本手册型号规格和技术规格一致。与福罗斯得流量仪表制造联系时，请说明型号和编号。2.2仪表到货时，请确认以下是否装箱：2.3储存需知如果本仪表需要储存一段时间，特别要注意一下几点：用原包装箱装好仪表，尽可能与发运出厂前状态一样，根据以下条件选择储存位置：不要放置在风雨中；不要置于有振动冲击的地方；温度和湿度因为：温度：-30～60℃湿度：5～80%RH(防止结露)2.4安装位置需知根据以下各项选择安装位置，确保仪表长期稳定工作。〔1〕环境温度防止大的温度变化。如果仪表安装位置收到工厂热源的热辐射，请提高隔离或通风设施。〔2〕天气环境防止有强烈腐蚀的大气环境。这些位置应有足够的通风，并且防止雨水流进导线管。仪表性能概要3.1测量原理V锥流量计是由V锥传感器和差压变送器组合而成的一种差压式流量计，可准确测量宽雷诺数〔8103≤Re≤5107〕围各种介质的流量。其测量理论是:由于实际流体都具有粘性，不是理想流体，当其在管道中流动时，在充分开展管流动的前提下，具有层流和紊流两种流动状态。根据连续流动的流体能量守恒原理和伯努利方程：对于以层流状态流动的流体，其流速分布是以管道中心线为对称的一个指数曲面，流体通过一定管道的压力降与流量的平方成正比。V锥传感器是咋测量管中安装与管道中心线同轴的V锥体。该传感器的测量管和V锥体是经过设计、精细加工的。流体在测量管流进V锥体时，在V锥体前重新形成流态局部收缩，流速增大，静压下降，在V锥体前后产生压差ΔP。在上游管壁〔流体收缩前〕处测得高压〔静压〕PH，在V锥体朝下游端面的中心轴出开取压口取得低压PL(静压)，如以下图所示3.2FLM系列V锥流量传感器的性能特点1.安装直管段要求低上游直管：0-3D；下游直管：0-1D。在实际安装时管道流体的流态很少是理想的。如果流量计安装在流体流动不能充分开展的管路上，例如弯头，阀门，缩管或扩管，三通接头等都会对流体的开展产生干扰，如果没有足够的上下游直管段对管流态进展整型，管道流速分布会发生畸变或者产生旋涡，流速分布偏离典型的抛物面和指数曲面，用别的流量计技术测量，可能会产生很大的实质性误差。由于V锥流量传感器的外形和中心安装位置的特点，它直接与流动的高流速区域产生相互作用，V锥体迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合，流体接近锥体时变得“扁平〞朝着充分开展的流态形状开展，可以在锥体上游重新形成流态，从而使用V锥传感器比其他流量测量仪表只需要更短的直管段就能在管形成充分开展的流动。流体在接近V锥体流动是可以产生扁平的流态分布，因此与其他差压仪表相比，对上游干扰因素更能发挥整型作用。V锥上游直管0-3D；下游直管：0-1D。这对那些大口径，费用昂贵的管路用户，或较短运行管路的用户带来好处。有些特殊条件，例如单个或双个弯头在同一平面或接近仪表上游，在这种情况下V锥仍然可以产生扁平流态。这意味着当不同流态接近锥体时，始终会产生一个可预测的流态，保证仪表准确的测量。2.量程比很宽可以测量较低雷诺数围〔Re≥8000〕的流量〔小流量〕。典型量程比是10：1，选择适宜的参数，可以做到50：1.由于V锥是悬挂在管道中央，它直接与高流速区域产生相互作用，迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合；当流量减小时，V只继续与管道最大流速产生相互作用，在其它差压仪表可能检测不出差压信号时，V锥传感器仍然能够产生差压信号〔到雷诺数低到8000时，传感器还可以产生差压信号〕。这是V锥流量计在检测小流量时的一个最大优点。3.高精度V锥传感器的一次元件精度为±0.5%。流量测量的系统精度取决于V锥传感器的精度等级和差压变送器、二次仪表的精度等级等。4.重复性好V锥传感器的重复性优于0.1%。5.V锥传感器耐磨损，传感器长期稳定性能好由于V锥体的外形是收缩流体，在锥体外表产生真空效应，不会对突变外表产生撞击，沿锥体外表形成分界层，引导流体离开β边不会遭到脏污流体的磨损，因此β系数保持不变，V锥传感器具有长期稳定性能好的特点。但是孔板等节流元件的锐边常受到磨损，β系数发生变化而影响检测的稳定性。6.信号稳定性好差压检测一般都有“信号波动〞，即使在流量稳定情况下，一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动。例如孔板流量计，在孔板后面会形成长长的涡流，这种长的涡流会产生高振幅，低频率孔板信号，干扰流量计的读数。对于V锥传感器，流体通过V锥，在V锥体后面形成短的涡流，产生低振幅，高频率信号，转换成稳定的V锥信号。其信号波动时孔板的1/10。见右图：V锥和孔板信号7.永久压力损失小因为流体对突变V锥的平滑外表没有撞击，因此V锥传感器的永久压损比孔板低。同样，由于V锥信号的稳定性，同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。这样可以降低永久的流体压损。同样的β值，其压损是孔板的1/3～1/5。8.V锥体β系数计算围宽由于V锥传感器的V锥独特的几何形状，使得它的β系数围宽，标准的β系数围：0.45、0.55、0.65、0.75、0.85。9.V锥传感器不堵塞，不粘附，无任何滞留死区，特别适用于脏污介质的流量测量由于V锥传感器是基于流体流过V锥“一扫而过〞的设计理念，不可能在管有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域。它具有自清洁的功能，适用于脏污流体的流量测量，比方：焦炉煤气、高炉煤气、原料油、渣油等。10.可以测量高温高压的介质工作温度最高850℃11.规格齐全，安装方式灵活可选择法兰式、对夹式、直接焊接式等。管径尺寸从10mm～2000mm。FLM系列V锥流量传感器的主要技术参数精度等级：±0.5%〔差压流量变送器精度应高于0.2级，含0.2级〕〔β：0.45～0.85，当β<0.55，量程比4：1时，精度等级≤0.30〕重复性：0.1%工作压力：0～42MPa工作温度：-40～850℃环境温度：-40～65℃安装直管段要求：前0-3D直管段、后0-1D直管段量程比宽：通常为10：1，选择适宜的参数可到达50：1压损小：同样的β值，压损是孔板的1/3-1/5适用介质：V锥流量传感器广泛的应用于市政、电力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行业中流体的流量测量，几乎适用于所有气体、液体介质。计算公式3.4V锥流量传感器可以成功测量的流体1.气体煤气：焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气天然气：包括含湿量5%以上的天然气各种碳氢化合物气体：烷烃类等气体各种气体制造：氢、氦、氩、氧、氮气等腐蚀性气体：似的氯化物气体等空气：包括含水，含尘埃的空气、压缩空气烟道气：各种锅炉、加热炉排放的烟道气2.蒸汽饱和蒸汽、过热蒸汽3.液体油类：原油、燃料油、含水乳化油、柴油等水：原水、饮用水、生产水、污水等各种水溶液：酸、碱、盐水溶液等有机物化学品：甲醇、乙二醇、二甲苯等4.特殊流体油+HC气+沙加气的水：H2O+N2+空气；H2O+CO2等3.5传感器型号一览表V锥流量传感器、变送器、流量计依照产品供货围以及输出信号的不同，V锥流量传感器的组成可分为3类：V锥流量传感器只提供差压信号的形成局部〔V锥体及测量管〕，不提供差压变送器、三阀组和流量积算仪、输出信号为差压。由用户自己进展配套。V锥流量变送器由V锥流量传感器和差压变送器组成。有分体式安装盒一体式安装两种构造。分体式V锥流量变送器由独立的V锥流量传感器和差压变送器组成。V锥流量传感器和差压变送器、三阀组之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器、三阀组可以配套供给。一体式安装是产品出厂时已将差压变送器、三阀组与V锥流量传感器连接成一体，用户购置一体式V锥流量变送器后，使用时不需再连接引压管。假设需配接相应的流量积算仪、压力变送器和温度变送器可以配套供给。V锥流量计有分体式安装和一体式安装两种构造：分体式安装由独立的V锥、差压、压力、温度变送器、流量积算仪、三阀组、截止阀等局部组合而成。各局部之间的连接组合由用户自己完成。有防爆型及普通型两种。一体式安装由智能积算仪和V锥流量变送器一道组成V锥流量计。它带有差压变送器和三阀组〔压力变送器、热电阻温度传感器，必要时选用〕。智能积算仪的量程围和V锥流量变送器相适应。分本安型防爆产品及普通型产品两大类。外形尺寸法兰连接型FLM-S外形尺寸法兰标准：GB/T9119、GB/T9115、ANS1B16.5/HG20617等连接形式：平焊、对焊密封面形式：凸〔突〕台面、凹台面压力等级(MPa)：1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16、25、40外形示意图外形尺寸表2、直接焊接式FLM-Z外形尺寸适用于高压介质的流量测量，采用直接焊接在工艺管上，得以减少工艺管线上的泄漏点。如：电厂的高压蒸汽、石化企业的高压聚合、裂解等介质的流量测量。外形示意图外形尺寸图(英寸)(MM)A(MM)A(MM)C(NTP英寸)125.43501011/2250.83651041/2376.23851071/241/2114.34051101/259/16141.35501131/265/8168.35561161/285/8219.16401191/2103/4273.07051361/2123/4323.87581531/214355.67611621/216406.47711761/218457.08361901/220508.09502051/222559.010802201/224610.011932401/226660.011932401/228711.015002411/230762.015002411/232813.015002411/234864.015002411/236914.015002411/238965.018032921/2421067.018032921/2441118.018032921/2481219.018032921/2521321.019332921/2561422.021082921/2601524.021082921/23、管道对夹式FLM-D外形尺寸连接法兰标准：GB/T9119连接法兰压力等级(MPa):0.6、1.0、2.5、4.0、6.3、10.0、16、25适用于测量小直径高流速管道介质的流量，安装方便，V锥体可更换。外形示意图外形尺寸表型号公称直径〔mm〕外形尺寸取压口形式〔INCH〕A(MM)B(MM)C(MM)NPT(60口)FLM-D151513.8746601/8FLM-D202018.8556601/8FLM-D252524.3165601/8FLM-D404038.1084801/8FLM-D505049.25100851/8FLM-D656559.001201001/8FLM-D808073.661321201/4FLM-D10010097.181561501/4FLM-D125125122.301842001/4FLM-D150150146.332122401/44、方管式FLM-F外形尺寸节流元件为相似形方锥，测量方形〔正方和矩形〕管道介质的流量测量，适合于电厂的锅炉燃烧系统和石化企业的加热炉等风量测量，无需直管段，能测低流速，精度高，测量稳定。外形示意图外形尺寸表3.7型号和技术规格代码4、安装V锥流量传感器安装较为方便、简捷。首先将传感器的配对法兰按要求焊接在工艺管线上，然后将传感器的本体按所标注的流量流向安装在二片法兰之间，放上所选择的垫片，用螺栓将它们连接起来，用力矩扳手将螺栓均匀紧固。V锥流量传感器的流向标志必须和工艺管道的介质流量一致；V锥流量传感器安装在管道中，其前端面必须与管道轴线垂直，即传感器二边工艺法兰必须保持平行，允许最大不垂直度不得超过±1°；V锥流量传感器安装在管道中，其测量管必须与管道保持同心；所有垫片安装时，不能突出管壁，否则可能引起很大测量误差；但凡调节流量的阀门，最好安装在节流件后最小直管长度以外；V锥流量传感器在工艺管道上的安装，必须在管道清扫后进展；传感器安装在工艺管道上，当传感器和工艺管道一起需要拆卸时，严禁传感器作为起吊支点，连同管线起吊，必须从工艺管道上拆下单独起吊；V锥流量传感器的正、负导压管，所有连接必须拧紧，不可有泄露；假设安装排污口，吹扫管线，则排污口和吹扫管线的阀门不可泄露；在水平或倾斜管道安装的节流装置,其取压口根据被测流体的不同，分以下三种形式：测量液体流量差压变送器最好安装在锥流量计的下方〔图1〕，这样可以防止液体中气体进入导压管和变送器中。b、如果变送器不得不安装在锥流量传感器的上方〔图2〕，为了减少液体中的气体进入导压管，应在锥流量计和导压管之间装U型弯管，且弯头下端至少低于管道中心1米。c、在水平或倾斜的管道上，如果将导压管装在锥流量传感器的下半部，会使沉淀物落入导压管。因此，导压管应自锥体流量的水平中心线两端引出，或自水平向下小于45°引出。测量蒸汽流量为了保证变送器不受蒸汽高温的影响，在变送器和锥流量传感器之间必须安装两个位于同一高度的冷凝器，并在冷凝器、导压管和高、低压室充满冷凝水，防止高温对变送器的影响。差压变送器最好安装在锥流量传感器的下方〔图3〕，这样可以防止气体进入导压管和变送器中。冷凝器应安装在尽量靠近锥流量传感器处。上述两种安装方法均在靠近变送器的地方装有吹洗阀，以供吹洗导压管。同时在锥流量传感器和冷凝器之间的导压管上应加保温层。测量气体流量差压变送器最好安装在锥流量传感器的上方〔图4〕，这样可以使导压管产生的冷凝液流回管道。如果变送器不得不安装在锥流量传感器的下方〔图5〕，为了减少水份凝结在导压管，应从锥流量传感器引出的导压管装U型弯管，且弯头上端至少高于管道中心1米。在水平或倾斜的管道上，为了防止管道中冷凝液进入导压管，导压管应自锥流量传感器的水平中心线上半部引出。假设气体中含有污物或灰尘，在导压管的转弯地方应在装十字接头，以便清洗或吹扫。V锥流量传感器直管段要求1.法兰、夹持连接型V锥流量传感器是一段带法兰的直管段，V锥块置于管，在工艺管道上焊接同样的法兰，与V锥流量传感器组装即可。V锥流量传感器在垂直管道上安装时，流体应自下而上流动，由于正负取压口不在同一水平面，应对其高度进展必要的修正。2.焊接式V锥流量传感器由于其耐磨性非常好且流体对V型椎体有吹扫作用，使其有自清洁功能，所以可以把V锥流量传感器作为管道的一局部永久焊接于管道中。上、下游直管段要求：气体测量，雷诺数围〔Re〕＞200，000，ß值大于或等于0.65上，下游直管段要求：液体测量，雷诺数围〔Re〕≤200，000，ß值大于或等于0.65差压信号管线引出方式V锥流量传感器的引压管线，假设三阀组和差压变送器不是安装在传感器的本体上，通过引压管接出，应注意以下的问题：导压管线：差压信号管路的材质和径尺寸要求与导压管一样，但它的长度以小于或等于16m为最适宜，见下表：导压管线应垂直或倾斜铺设，其倾斜度不能小于1：12；对于高粘度的流体，其倾斜度还应增大，当差压信号的传送距离大于30m时，导压管线应分段倾斜，并在各最高点分别装设集气器〔或排污阀〕和沉降器〔或排污阀〕为防止差压信号传送失真，正负压导压管线应尽量靠近铺设。严寒地区应加防冻设备，与工艺管道采取一样措施。用电或蒸汽加热保温时，要防止过热；低沸点易汽化的液体，也应与工艺管道采取一样措施，防止液体在导压管线中汽化，以免产生假差压。具体连接方式：如果被测流体为清洁液体介质，工艺管道为水平安装，差压变送器处于管道下方时，除取压口向下偏≤45°角处，导压管线可不再设置其他。假设差压计或差压变送器处于管道上方时，除取压口向下偏≤45°角而后向上引导压管线外，应在导压管的最高点上装设集气器或排气阀。被测流体为清洁气体时，工艺管道水平安装，差压计或差压变送器处于管道下方时，除取压口向上偏≤45°角处，导压管线上可不用再设置其他。差压计或差压变送器处于管道上方时，导压管线上可不再设置其他。被测流体为水蒸汽时，取压口位置除应符合前述要求外，不管差压计或差压变送器处于管道上方或下方，冷凝器和取压装置之间的导压管采取保温措施。被测流体为清洁的湿气体时，不管管道是水平安装还是垂直安装，也不管差压计或差压变送器处于管道上方或下方，除取压口的位置应符合前述流体为气体时的要求外，必须在导压管线上造成一段低于差压计或差压变送器的位置，并在该位置处设置沉降器或排污阀。被测流体为高粘度，有腐蚀、易冻结、易析出固体物的流体，各种流体除上述不同方式连接外，必须在差压计和V锥流量传感器之间装有隔离器，并有一样的高度，隔离液的选择应按被测量流体的性能和密度而定。被测流体为高粘度，有腐蚀、易冻结、易析出固体物的流体，各种流体除上述不同方式连接外，必须在差压计和V锥流量传感器之间装有隔离器，并在隔离器至差压变送器填充隔离液，使被测流体不与差压计或差压变送