空氣壓縮機(jī)流量計(jì)
江蘇奧科儀表有限公司
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壓縮空氣是企事業(yè)單位重要的二次能源，大多由電能或熱能經(jīng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化而來。當(dāng)空氣壓力值要求較低時(shí)，則由鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生。對由大量能源轉(zhuǎn)化而來的工質(zhì)進(jìn)行管理，以收到節(jié)約能源和提高設(shè)備管理水平的效果，是壓縮空氣計(jì)量的主要目的。
一、空氣壓縮機(jī)流量計(jì)的介紹
1、測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽。
2、雙排液晶同時(shí)顯示累計(jì)流量和瞬時(shí)流量;
3、內(nèi)部鋰電池供電,無需外部電源;
4、微功耗設(shè)計(jì),兩節(jié)+3v鋰電池可連續(xù)工作一年半以上;
5、空氣質(zhì)量傳感器的感應(yīng)元件不直接與被測介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定、可靠性高。
6、傳感器內(nèi)無可動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單而牢固，壓損小、維擴(kuò)量小、使用壽命長。
7、范圍度寬達(dá)10：1~15：1。
8、壓縮空氣流量計(jì)測量范圍：正常工作范圍，雷諾數(shù)為20，000-7，000，000;輸出信號不受液體溫度、壓力、粘度及組份影響。測量可能范圍，雷諾數(shù)8，000-7，000，000。
9、精度等級：液體，指示值的±1.0%;氣體，指示值的±1.0%;蒸汽，指示值的±1.5%。
10、輸出信號：a.oc門脈沖輸出; b.電流4-20ma(兩線制/三線制)。
11、電源電壓：+24vdc(需要信號輸出時(shí)提供)。
12、介質(zhì)溫度： 普通型a.-40℃～+130℃;b.-10℃～+250℃;
13、壓縮空氣流量計(jì)工作壓力：0-2.5mpa,法蘭夾持連接(注：應(yīng)用戶要求，可提供其它壓力等級，需定做)。
14、壓力損失：δpδp=1.079*10-6*ρ*v2 (式中：δp：壓力損失kpa;ρ：被測介質(zhì)的密度kg/m3;v：被測介質(zhì)的流速m/s)。
15、殼體材料：碳鋼;不銹鋼(1cr18ni9ti)。
16、規(guī)格(管道內(nèi)徑)20、25、32、40、50、65、80、125、150、200、250、300(大于dn300口徑為插入式)。
17、環(huán)境溫度 -25℃～+55℃;濕度≤85%rh。
18、壓縮空氣流量計(jì)防爆類型：隔爆型;防爆標(biāo)志;iaiict4。
在化工等生產(chǎn)過程中，有一種重要的工藝過程氧化反應(yīng)，它是以空氣作原料，和另外某種原料在規(guī)定的條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)?？諝赓|(zhì)量流量過大和過小，都會對安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和貴重原料的消耗產(chǎn)生關(guān)鍵影響。在這種情況下，空氣流量測量精確度要求特別高，多半還配有自動(dòng)調(diào)節(jié)。
鍋爐和各種工業(yè)爐窖中的燃燒過程，其本質(zhì)也是氧化反應(yīng)，對助燃空氣流量的測量，雖然準(zhǔn)確度要求不像化工生產(chǎn)中的氧化反應(yīng)那樣高，但對環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)燃燒、節(jié)約燃料也有重要意義。
(1) 空氣流量測量的特點(diǎn)
①振動(dòng)大。并非每一臺空氣流量計(jì)都安裝在振動(dòng)大的場所。但是安裝在壓縮廠房和鼓風(fēng)機(jī)房的空氣流量計(jì)都得考慮振動(dòng)問題。這種振動(dòng)主要來自壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，機(jī)器的振動(dòng)通過空氣管道或風(fēng)管可以傳到很遠(yuǎn)的地方。其中振動(dòng)zui大的要數(shù)往復(fù)式壓縮機(jī)，大型往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)往往帶動(dòng)廠房和周圍地面一起振動(dòng)，對相關(guān)空氣流量計(jì)的準(zhǔn)確而可靠的運(yùn)行帶來威脅。它引發(fā)杠桿式差壓變送器支點(diǎn)移動(dòng)而使儀表產(chǎn)生示值漂移。振動(dòng)導(dǎo)致渦街流量傳感器產(chǎn)生同振動(dòng)頻率相對應(yīng)的干擾信號，引起流量示值大幅度偏高。
②氣體帶水。壓縮空氣取自大氣，而大氣中總是含有一定數(shù)量的水蒸氣。水蒸氣的含量用水蒸汽分壓ps表示。大氣中的水蒸氣飽和分壓是大氣溫度的函數(shù)(見表3.4)。在雨天和霧天，室外大氣中的水蒸氣分壓達(dá)到飽和程度，即相對濕度達(dá)到100%，這時(shí)將大氣壓縮就如同壓迫吸足水的海綿，隨著體積的縮小，就有相應(yīng)數(shù)量的水析出。這是壓縮空氣所以帶水的簡單原理。在晴好的天氣，大氣相對濕度較低，但隨著其被壓縮，體積縮小到原來的幾分之一后，水蒸氣分壓會相應(yīng)升高，也有可能進(jìn)入飽和狀態(tài)而析出水滴。
用來測量壓縮空氣流量的較大口徑孔板流量計(jì)，孔板前常有積水，要影響測量準(zhǔn)確度。引壓管線中常有一段水，導(dǎo)致差壓變送器測到的差壓同節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓不一致。這些都是空氣帶水引起誤差的常見原因。除此之外，由于城區(qū)大氣中氮氧化物含量較高，使得壓縮空氣所含水滴呈酸性，引起環(huán)室表面腐蝕、管道內(nèi)壁腐蝕，使其表面變得粗糙。腐蝕產(chǎn)生的氧化鐵在一定條件下變干燥時(shí)，很容易從管內(nèi)壁脫落而被氣流帶到孔板前，這也會對流量示值產(chǎn)生影響。所以在停車檢修時(shí)，應(yīng)將這些粉狀和塊狀的垃圾予以清除。
③脈動(dòng)流。壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)出口流體多數(shù)包含一定的脈動(dòng)。例如往復(fù)式壓縮機(jī)，表現(xiàn)為半波脈動(dòng)，如圖3.13所示。在現(xiàn)場可觀察到壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力有明顯擺動(dòng)。其中正(定)排量鼓風(fēng)機(jī)出口脈動(dòng)頻率較高，一般有幾十赫茲，而往復(fù)式壓縮機(jī)出口脈動(dòng)頻率較低，一般為幾赫茲。流動(dòng)脈動(dòng)引起差壓式流量計(jì)、渦街流量計(jì)等多種流量計(jì)示值偏高，引起浮子式流量計(jì)中的浮子上下跳動(dòng)。消除和減弱流動(dòng)脈動(dòng)對流量計(jì)示值影響的常用方法有兩個(gè)，一是在壓縮機(jī)出口設(shè)置一只緩沖罐濾除脈動(dòng)，而將流量計(jì)安裝在緩沖后面。實(shí)際上往復(fù)式壓縮機(jī)的的系統(tǒng)都是這樣設(shè)計(jì)的;二是將流量計(jì)安裝在遠(yuǎn)離脈動(dòng)源的地方，這樣可利用工藝管道的氣容同其管阻構(gòu)成低通濾波器衰減脈動(dòng)。
二、技術(shù)參數(shù)
輸出信號：壓縮空氣流量計(jì)可以三線同時(shí)輸出二路電流(ma)、頻率信號，(對應(yīng):瞬時(shí)流量、流量累計(jì)、溫度、壓力)可通過流量計(jì)菜單任意設(shè)置。二線輸出一路電流(ma)(對應(yīng):瞬時(shí)流量、流量累計(jì)、溫度、壓力) 可通過儀表菜單設(shè)置。
產(chǎn)品名稱：壓縮空氣流量計(jì)
口 徑：DN15～DN3000mm
公稱壓力：0.6～42MPa
工況溫度：-180～+500℃
精 度：±0.2～±1.5%FS
量 程 比：1：10
殼 體：碳鋼；不銹鋼(或按用戶要求提供)(襯氟)
供電方式：內(nèi)置3.6VDC鋰電池（兩年換一次）；外供24VDC（可選）
輸出信號：4～20mA二線制；脈沖0～1000HZ；RS232/RS485(或按用戶要求協(xié)商提供)
防護(hù)等級：IP65 IP67
防爆標(biāo)志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：企標(biāo)Q/BET05-06
表頭顯示：累積流量；瞬時(shí)流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補(bǔ)償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢
連接方式：雙法蘭式、插入式、對夾式
三、選型
四、流量參數(shù)表
四、使用
（1）壓縮空氣流量計(jì)的測量范圍較大，一般10：1，但測量下限受許多因素限制：Re＞10000是智能渦街流量計(jì)工作的zui基本條件，除此以外，它還受旋渦能量的限制，介質(zhì)流速較低，則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低，難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號，旋渦頻率f也小，還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制，因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對流速范圍進(jìn)行計(jì)算、核算，根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜，選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要考慮電磁干擾。
（2）壓縮空氣流量計(jì)容易出現(xiàn)故障的一大勁敵是振動(dòng)。因此在使用時(shí)注意避免機(jī)械振動(dòng)，尤其是管道的橫向振動(dòng)(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng))，這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感，故直管段長度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí)，是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式，保證流體為充分發(fā)展的單向流，也是不可忽略的。
（3）壓縮空氣流量計(jì)能有效的檢測壓縮空氣的流量，有傳統(tǒng)意義的智能渦街流量計(jì)的特點(diǎn)又有改進(jìn)后的抗振動(dòng)、無堵塞的優(yōu)點(diǎn)，針對介質(zhì)有脈動(dòng)流的特點(diǎn)，建議客戶在壓縮機(jī)出口設(shè)置一只緩沖罐濾除脈動(dòng)，而將流量計(jì)安裝在緩沖后面，或者將流量計(jì)安裝在遠(yuǎn)離脈動(dòng)源的地方，這樣可利用工藝管道的氣容同其管阻構(gòu)成低通濾波器衰減脈動(dòng)。
（4）介質(zhì)溫度對壓縮空氣流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長期使用在300℃狀態(tài)下，因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸出信號也變小，導(dǎo)致測量特性惡化，對此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在測量系統(tǒng)中，傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式，以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。
五、安裝
