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旋进旋涡流量计、气体腰轮流量计、气体罗茨流

2019-10-25    来源:红旗仪表(江苏)有限公司

旋进旋涡流量计、气体腰轮流量计、气体罗茨流量计工作原理性能对比

 

旋进旋涡流量计、气体腰轮流量计、气体罗茨流量计,这三款流量计被认为测量气体流量是比较准确和稳定的流量计,被广泛的用来测量天然气,压缩空气,二氧化碳等,但是具体用户单位采购时应该选型哪一款流量计呢?下面我们从这三种流量计的工作原理,使用条件,性价比等分析比较这三款流量计各自的优势,方便大家在选则流量计时可以选择适合自己使用的流量计。

工作原理

气体腰轮流量计:气体流经过流量计推动涡轮叶片旋转,叶轮的转数与通过气体涡轮流量计的气体体积成正比,再通过集成电路算出气体流量

气体罗茨流量计:
罗茨流量计利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。 

旋进旋涡流量计:
 流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器后,流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转,形成旋涡。当流体进入扩散段时,旋涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比 ,在积算出气体流量。

从上述三种流量计工作原理可以得出,三种流量计的工作原理虽然不同,但都是通过物理原理计算气体流量再通过电信号转换成可以用数字衡量的流量值。这三种计量原理一直广泛的运用在流量计行业中。

使用受限
只能计量含杂质少,没有水分的气体,如天然气。安装时需要前后有10DN的直管段距离。
气体罗茨流量计:
只能计量含杂质少,没有水分的气体,如天然气。安装时无需有较长直管段,无需避开阀门弯头安装,但是必须垂直安装
旋进旋涡流量计:可以计量含有水分的气体,如沼气,压缩空气,天然气等。安装时需要前后有10DN的直管段距离。

性价比分析
气体腰轮流量计:价格较高,适用于贸易结算等高标准气体计量,如天然气。
气体罗茨流量计:价格较高,适用于贸易结算等高标准气体计量,使用寿命较长,适合计量天然气等。
价格适中,适用于内部考核气体流量计量,可以计量含有水分的气体,使用寿命长,适用于天然气,沼气,压缩空气等。

根据这三款流量计简单易懂的分析,再结合这三款流量计工况流量范围,无需专业的仪表知识我们就可以很简单的选则出适合的流量计。

 

  • 产品名称:HQ-LLQ气体腰轮流量计

  • 产品型号:HQLLQ
  • 产品厂商:红旗
简单介绍:
气体腰轮流量计是一种高精度、高可靠性、宽范围度的气体监测和计量仪表。 智能气体腰轮流量计是在腰轮流量计基础上集成流量、温度、压力传感器和智能化仪表的新型流量计。 智能气体腰轮流量计气体是测量天燃气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体的的理想仪表。
详情介绍:

气体腰轮流量计

一、气体腰轮流量计

气体腰轮流量计是一种高精度、高可靠性、宽范围度的气体监测和计量仪表。

智能气体腰轮流量计是在腰轮流量计基础上集成流量、温度、压力传感器和智能化仪表的新型流量计。

智能气体腰轮流量计气体是测量天燃气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体的的理想仪表。

 

气体腰轮流量计产品的主要特点

  • 宽量程:

根据不同规格,zui高范围度可达到1:216

  • 低始动流量:

根据不同规格,zui低始动流量可达到0.04m3/h。

  • 高精度、高重复性:

长期精度不受介质的影响,长期运行,精度稳定。

  • 压力损失小:

根据不同规格,压力损失为0.08kPa-0.58kPa。

  • 高集成度,低功耗

采用先进的微机技术与高性能的集成芯片,整机功能强大,性能优越.

  • 结构紧凑:

压力传感器、温度传感器、流量传感器全部内置,使结构更加紧凑。

  • 数字压力温度传感器

数字温度传感器和数字压力传感器配置,单独校准与检定,更换、维护和使用方便。

  • 分段修正

按流量频率信号,可将仪表系数分六段自动进行线性修正,提高仪表的宽范围精度.

  • 完整数据存储功能,

采用E2PROM数据存储芯片,保存用户参数、厂家参数,及时的数据保存功能,可防止突然掉电时数据丢失,在停电状态下,内部参数可长久性保存。

  • 基本输出完整。

智能流量计带有基表脉冲输出、工况或标况脉冲信号输出,和标定脉冲输出。RS485接口输出,也可根据用户需要输出4~20mA标准模拟信号。

  • 数据追溯管理

实时数据库,通过RS-485通讯接口,可查询分析。

  • GPRS实时管理系统

本系列中,B型表具有GPRS传输功能,可在线、定时长、定点实现传输功能,极其容易组建GPRS无线网络系统

 

二、气体腰轮流量计结构与工作原理

2.1、智能腰轮流量计由5个部分组成(见图1)

1)  气体腰轮流量计2)流量传感器 3)压力传感器 4)温度传感器 5)智能流量积算仪

图1 智能腰轮流量计组成示意图

 

2.2、智能气体腰轮流量计的工作原理(见图2)


智能气体腰轮流量计,主要由壳体、共轭转子和智能流量积算仪等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差(P>P)作用下,通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持zui佳工作间隙,实现了连续的无接触密封。转子每转动一周,则输出四倍计量室有效容积的气体。其计量过程和工作原理如图1所示(图中仅表示了四分之一周期)。

                                                     图2 气体腰轮流量计工作原理

三、气体腰轮流量计主要技术参数与功能

3.1  产品执行标

    本流量计执行JB/T 7385-1994 《气体腰轮流量计》和JJG633-2005《气体容积式流量计检定规程》的计量技术规范与标准, 符合国家标准GB3836.1-2010 《爆炸性环境 第1部分:设备通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性环境 第4部分:由本质安全“i”保护的设备 》标准

3.2  精度等级

1.0级:Qmax-0.2Qmax  ±1.0%  0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

1.5级:Qmax-0.2Qmax  ±1.5%  0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

未特殊注明产品,按照1.5级精度出厂,其余精度,订货时,需要特殊说明定制。

3.3 流量计量计规格、基本参数和性能指标(见表1)

 (表1)

 

型规格号

公称

通径

DN

  (mm)   

  量程比  

流量

范围

(m3/h )

始动

流量

m3/h    

Qmax时

压力损失

kPa

  yi

 仪表系数   

zui大

工作

    压力    

MPa

  公称

    压力  

 

MPa

材质

LLQ-10

25

12:1

0.5-10

0.04

0.10

 

 

<0.6

1.6

 

铝合金

 

 

 

LLQ-16

25

20:1

0.8-16

0.04

0.10

7633.37

LLQ-25

40

25:1

1-25

0.07

0.10

4694.65

 

 

 <1.2

 

 <2.0

 

 

1.6

 

2.5

LLQ-40

40

40:1

1-40

0.07

0.14

3892.31

LLQ-60

50

65:1

1-65

0.1

0.10

1584.24

LLQ-85

50

70:1

1.1-85

0.1

0.14

1584.24

LLQ-100

80

70:1

1.5-100

0.1

0.11

987.581

LLQ-150

80

120:1

1.2-150

0.12

0.15

730.785

LLQ-200

80

70:1

3-200

0.15

0.18

479.837

LLQ-250

100

80:1

3-250

0.11

0.18

306.804

 

 

 

<1.2

 

 

 

 

1.6

 

LLQ-300

100

120:1

2.5-300

0.11

0.13

306.804

LLQ-450

100

110:1

4-450

0.1

0.20

231.350x2

LLQ-500

100

125:1

4-500

0.1

0.20

 

LLQ-650

150

80:1

8-650

0.65

0.35

86.7083

铝、铸铁

LLQ-1000

150

90:1

11-1000

0.76

0.45

61.8990

铝、铸铁

LLQ-1600

200

64:1

25-1600

1.2

0.50

50.2425

铝、

 

 3.4 使用条件

3.4.1 标准状态条件:P=101.325 kPa   T= 293.15K

3.4.2 使用条件:

a.环境温度:-25℃~+80℃            b.介质温度:-20℃~+60℃

c.相对湿度:5%~95%                  d.大气压力:86KPa~106Kpa

3.5电气性能指标

3.5.1工作电源:a.内电源:1节3.6VDC锂电池,电池电压在3.1V~3.6V时均可正常工作。

当电压低于3.1V时,应更换电池。

b.外电源:±24VDC±15%,纹波≤±5%,适用于4~20mA输出,脉冲输出,RS-485等;

3.5.2整机功耗:外电源,﹤1W

                       内电源,平均功耗≤1m W,可连续工作五年以上。

3.5.3 工况脉冲输出方式

a. 工况脉冲信号, 直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平 ≦ 1V。该脉冲主要用于对仪表的标定。

b. 与标准体积流量成正比的频率信号,经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平 ≤ 1V。

c. 定标脉冲信号,输出幅度0~3V,输出脉冲宽度500ms。该脉冲主要用于城市燃气计量的IC卡控制装置或其它设备。该信号1m3输出1个脉冲。

3.5.4 电流输出

4~20mA标准模拟电流输出功能

与标准体积流量成正比,4mA对应0 Nm3/h,20mA对应zui大标准体积流量(该值可设定)。

输出形式为:二线制或三线制

3.5.5  RS485通信

通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接,进行串行通信。可显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。

3.5.6  GPRS通信

通过内装的GPRS系统,进行串行通信。可实现远程抄表系统

显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。

3.5.7 阀门控制输出:

      可选择阀门控制型,直接控制阀门,实现独立控制和远程控制                                                   

四、气体腰轮流量计选型与安装

4.1流量计选型

用户应根据管线输气量,介质可能达到的温度和压力范围,估算出管线的zui高和zui低体积流量,正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖zui低和zui高体积流量时,在压损允许下,应选小口径。

选型计算按照公式(1)

Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn

式中:Tg、Pg、Pa含义同上,Qg为体积流量,Qn为标准体积流量,Zn/Zg数值列于表2。因计算步长较大,表内数据仅供参考,表中数据按天然气真实密度Gr=0.600,氮气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1 Mpa,均可按Zn/Zg=1.00估算。

4.2选型实例:

已知某一供气管线实际工作压力为0.5MPa~0.6MPa(表压),介质温度范围为-10℃~+40℃,供气峰值量为400~500Nm3/h。当地大气压为101.3kPa,要求确定流量计的口径。

分析:由于前面表1中给出的流量范围为实际工作状态下的流量范围,因此需先将标况流量换算成工况流量,再选择合适的口径。

计算:当介质压力zui低、温度zui高时(估算选型可不考虑天然气压缩因子的影响),此时当处于供气峰期时具有zui大体积流量,所以有:

 

同理,当介质压力zui高、温度zui低时,此时当处于供气谷期时具有zui小体积流量,所以有:

 

即工作状态下介质的流量范围为227.2~933.7m3/h。由表1查得,需选取LLQ-1000A 

4.3流量计外型尺寸及安装(见图3-54和表3)

 

图3     LLQ-10、LLQ-16、LLQ-20螺纹连接安装尺寸图

 

 

 

图4 LLQ-650、LLQ-1000、LLQ-1600、LLQ-3000法兰联接安装尺寸图

4.3.1流量计安装尺寸(见表3)

                                                                               (表3)

 

型号规格

公称通径

DN

总长L

表宽W

端面高h

接口

结构

法  兰

(mm)

(mm)

(mm)

C1

n-d

LLQ-10

25

235

240

105

螺纹/法兰

φ115

4-M12

LLQ-16

25

235

240

105

螺纹/法兰

φ115

4-M12

LLQ-20

25

235

240

105

螺纹/法兰

φ115

4-M12

LLQ-25

40

285

240

105

法兰

φ115

4-M16

LLQ-40

40

307

240

105

法兰

φ115

4-M16

LLQ-60

50

385

180

172

法兰

φ125

4-M16

LLQ-85

50

420

180

172

法兰

φ125

4-M16

LLQ-100

80

460

180

172

法兰

φ160

8-M16

LLQ-150

80

490

180

172

法兰

φ160

8-M16

LLQ-200

80

485

211

246

法兰

φ160

8-M16

LLQ-250

100

565

211

246

法兰

φ180

8-M16

LLQ-300

100

565

211

246

法兰

φ180

8-M16

LLQ-450

100

655

211

246

法兰

φ180

8-M16

LLQ-500

100

655

211

246

法兰

φ180

8-M16

LLQ-650

150

640

370

380

法兰

φ240

8-M20

LLQ-800

150

640

370

380

法兰

φ240

8-M20

LLQ-1000

150

705

460

550

法兰

φ240

8-M20

LLQ-1600

200

765

460

550

法兰

φ295

8-M20

LLQ-3000

250

878

740

760

法兰

φ350

8-M20

注:两法兰端面间H为流量计在管道中的安装长度尺寸

  4.3.2流量计的安装

a.用户安装使用前,应详细阅读此说明,以保证流量计正确安装,合理使用,以免影响正常运行和计量精度。

b.选用流量计前应根据所计量气体的压力、流量、温度及工艺流程所要求的进出口方位,正确选用适当的型号、规格(计算方法见“流量换算”)。

c.安装流量计前应将进出口封装物去掉,必须防止颗粒状杂质掉入计量室内,如计量室表面涂有防锈油,可用汽油或煤油冲洗干净,并严格**管道内杂质。流量计上游应安装过滤器或过滤网,以防止锈渣、焊渣及其它杂质进入计量室。

d.流量计安装时,无论进出口为垂直或水平位置,都应尽量保持转子轴线水平。

e.当气体压力波动范围较大时,为保证计量精度,流量计上游应安装调压器。

f.为防止新安装管道中的锈渣、焊渣及其它杂质进入流量计内,用户应先将过渡管安装在流量计的安装位置上,通气一段时间,确保无大颗粒杂质后,再换上流量计。安装流量计时,应确保流量计中心与管线中心对齐,无错位、并使流量计不受外力影响(包括轴向与切向)。如管道配焊,应安过度管,不可直接与流量计焊接。

4.4     根据腰轮流量计的结构特点、推荐垂直安装流量计且气体流向为上进下出。

在特殊情况下可采取下进上出或左进右出,但订货时需特殊说明,流量计出厂时标准产品为上进下出。安装流量计时应设置前后阀门和旁通管路,以保证维修保养时,不必停气。图6、图7、图8分别为A、

B、C(进出口方位分别为上进下出、下进上出、左进右出)三种流量计安装管路典型系统图,以供用户参考。

 

     图6上进下出立面图(推荐)      图7下进上出立面图(不推荐)    图8左进右出平面图

五、气体腰轮流量计安装示意图

六、气体腰轮流量计现场实物安装图



 

  • 产品名称:HQ-LUXZ旋进旋涡气体流量计

  • 产品型号:HQLUXZ
  • 产品厂商:红旗
  • 产品文档下载:  红旗旋进漩涡流量计
简单介绍:
HQLUXZ系列旋进旋涡气体流量计采用*新微处理技术,具有功能强、流量范围宽、操作维修简单,安装使用方便等优点,旋进旋涡气体流量计主要技术指标达到国外同类产品先进水平、它集压力温度检测与补偿运算于一体,具有计量精度高,流量范围宽,无可动部件,抗振与抗脉动流性能好,体积小,重量轻,使用方便等优点。旋进旋涡气体流量计是石油、化工、电力、冶金及城市燃气管网等行业用于气体计量的理想仪表。

 

详情介绍:



HQ-LUXZ智能旋进旋涡气体流量计
一、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计概述
HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计采用先进的微处理技术,具有功能强、流量范围宽、操作维修简单,安装使用方便等优点,主要技术指标达到国外同类产品的先进水平。可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、煤碳等行业各种气体的计量。
1、内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑,外形美观。
2、就地显示温度、压力、瞬间流量和累积总量。
3、采用先进的信号处理放大器和独特的过滤波技术,有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号,大大提高了流量计的抗干扰能力,使小流量具有出色的稳定性。
4、特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况下,都能保证内部数据不会丢失,可长久性保存。
5、整机功耗极低,能凭内部电池可长明供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。
6、防盗功能可靠,具有密码保护,防止参数改动。
7、表头可180度随意旋转,安装方便。
本系列产品执行国家JJG198-94《速度式流量计检定规程》和Q/320831C S003-2007 《LUXZ系列智能旋进旋涡体流量计》企业标准。
本系列产品经国家ji仪器表主爆安全监督站(NEPSI)检定认可,符合国家标GB3836.1-2000,GB3836.2-2000有关规定。隔爆型防爆标志为Exd Ⅱ Bt4。

二、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计结构与工作原理

1、流量计结构(见图1)



1、壳体2、旋涡发生体3、流量传感器4、压力传感器5、流量积算仪6、温度传感器、7、导流体 

2、流量计工作原理(见图2)
当流体通过螺旋形的旋涡发生体后,流体被迫绕旋涡发生体中心剧烈地旋转,形成旋涡流。旋涡流加速,沿流动方向经缩段、流动强度增强。当旋涡流进入扩散段后,在导流体回流的作用下,该旋涡产生二次旋转,二次旋涡的频率与流量与正比。当流量计设计得当时,在很宽的流量范围内,旋涡频率与流量成线性关系。该频率由压电传感器检测,通过流量积算仪进行运算和处理。显示流量的瞬间流量和累积总量,并变送输出对应的4-20mA电流信号。



3、流量积算仪工作原理(见图3)
流量积算仪的原理框图如图3所示。CPU接收来自前置放大器的脉冲信号和经A/D转换器得到的压力温度信号,经过运算zui终到瞬时流量、累积流量、温度和压力值。同时,在LCD上显示这些参数。流量显示既可显示标况流量,也可显示不T况流量。仪表上的三个功能键,<SET>键、<INC>键和<SHT>键可对内部参数时行设定。


三、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计主要技术参数
1、流量计规格、基本参数和性能指标(见表1)




注: 1、表中所列的流量范围为产品出厂时检定的流量范围(常温、常压下介质为空气,ρ=1. 205kg/m);2、随着压力的增大,流量范围也随之扩大。
2、标准状态条件:P=101.325kPa,T=293.15K
3、使用条件:
环境温度: -20~+60℃;
介质温度:-20~+80℃;
相对湿度:5%~95%
大气压力:86kPa~106kPa
4、电气性能指标
工作电源:外电源:+24VDC
内电源:3.6V锂电池
整机功耗:外电源:<1W
内电源:<0.3mW,锂电池可用二年以上。
输出方式:脉冲信号
4~20mA电流信号:对应流量0~Qmax,20mA对应流量可由用户自己设定。
RS485通讯:可传输瞬时流量、累积流量、压力和温度参数和时间、日期。
5、防爆标志:Exd II BT4
6、防护等级:IP65
四、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计外形尺寸及安装
1、流量计外形尺寸(见图4和表2)



2、流量汁安装尺寸(1.6MPa)

3、流量计的安装
(1)流量计应根据流向标志安装。
(2)流量计可水平、垂直或任意角度倾斜安装。

(3)上下游直管段要求见图5。

(4)被测介质内除含有较大颗粒或较长纤维性杂质外,一般无需安装过滤器。

(5)流量周围不应有强外磁场干扰及强烈的机械振动。
(6)流量计必须可靠接地。
五、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计的选型
1、用户在选型时,应根据管道公称压力、介质zui高压力、介质温度、介质组分情况,流量范围及信号输出要求合理选择流量计的型号规格。
2、为使流量计的使用性能zui佳,流量计的使用范围在zui大流量的20%~80%范围内比较合适。
3、流量计出厂时的标准输出配置是:具有工况脉冲信号输出(三线制)。若要求其它输出功能时,请在订货时说明。
六、HQ-LUXZ系列智能旋进旋涡气体流量计订货须知
1、用户订购本产品时要注意根据管道公称直径、流量范围、公称压力、介质zui大压力、介质温度范围、环境
条件选择合适的规格,在危险场所使用的必须注明防爆等级要求。
2、流量计一般为基本型,带工况脉冲输出,若需其它附件及输出功能,请在订货时注明。3、用户在订货时,请按照下列格式,详细正确地填写。


安装示意图


现场实物安装示意图


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