产品展示及施工案例

技术服务

LLQ气J体型涡轮流量使计用说明书

[2017-05-02]

一.概述
    LWQ系列气体智能涡轮流量计是我公司按照ISO9951标准并结合国内外流量仪表先进技术而研制开发的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于一体的新一代高精度、高可靠性的精密计量仪表,具有多种*技术,它出色的低压和高压计量性能,多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性,使得LWQ系列流量计成为一种特别良好的能准确计量气体累积量的商业贸易计量仪表。
    该流量计广泛应用于:城市管线(网)燃气的计量、工业燃气的计量、燃气调压站的计量、能源管理以及其它各种无腐蚀性气体的计量或流量控制等场合。
    该产品经*防爆产品质检部门按GB3836.1-2010《 性气体环境用电气设备第1部:通用要求》,GB3836.2-2010《 性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》和GB3836.4-2010《 性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型“i”》标准检验合格,防爆标志为ExdⅡBT4(隔爆型)、ExiaⅡBT4 、ExiaⅡCT4(本安型)。 适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC类T1~T2温度组别 性气体混合物的0(仅本安型)1、2区危险场所。

二.主要特点
   满足ISO9951标准的技术要求,表体长度为3DN(DN为流量计口径),并经高、低水平扰动试验;
   可检测被测气体的温度、压力和流量,能进行流量自动跟踪补偿和压缩因子修正,并显示标准状态
下(Pb=101.325KPa,Tb=293.15K)的气体体积累积量;
流量范围宽(Qmax/Qmin≥20:1),重复性好,精度高(可达1.0级),压力损失小,起始流量低;
具有五段仪表系数设定及自动修正的功能;
采用*一体化整流器(实用新型*号:ZL 03210043.4),对流量计的前后直管段安装要求低(前为≥2DN ,下游无要求);
内置式压力、温度传感器,安全性能高、结构紧凑、外形美观(外观*号:ZL 03332262.7);
对压力、温度传感器的故障能自行诊断,并直接显示在LCD屏上;
一节锂电池可连续使用3~5年以上,并具有电池欠压两级报警输出功能,更适合与IC卡管理系统的配套使用;
智能流量积算仪可以任意角度定位(转动角度为350°),使流量计在各种安装条件下的读数更方便,更直接;
特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况,都能保证内部数据不会丢失,可长期性保存;
仪表具有RS-485通讯接口功能,并配备功能强大、界面丰富的数据管理软件系统,可打印各种自动生成的图表;
仪表具有防爆及防护功能,防爆标志为ExdⅡBT4、ExiaⅡBT4、ExiaⅡCT4, 防护等级为IP66。
根据用户要求,可提供
GSM网络功能,实现低成本、远距离无线数据传输;
压力、温度定值设置之功能,特别适用于介质压力,温度相对稳定的场合;

三.技术性能指标
  3.1 主要执行标准
执行ISO9951*标准和GB/T18940-2003*标准;
符合PrEN 12261欧共体标准;
执行Q/NCS 001-2012《LWQ系列气体智能涡轮流量计》企业标准;
执行JJG1037-2008《涡轮流量计》检定规程。
3.2 精度等级
 所有流量计在其特定的整个流量范围内,较 大允许误差分别为±1.0%或±1.5%,即精度为1.0级或1.5级(当较 小流量小于0.2Qmax时,在Qmin~ 0.2Qmax范围内的较 大允许误差分别为±2.0%或±3.0%)。

3.3 使用条件
 环境温度:  -30℃~+60℃;
 介质温度:  -30℃~+80℃;
 大气压力:  86kPa~106kPa;
相对湿度:  5%~95%。
  3.4 机械性能指标

3.4.1 流量计的型号规格及基本参数见表1。

注:① 表中所列的流量范围为产品出厂检定时的流量范围(常温、常压下介质为空气,ρ=1.205kg/m3);
② 随着压力的增大,流量范围也随之扩大;
③ S、M、L分别代表同一口径时较小、中等、较大的流量范围;
 ④ 符号说明:★—一般出厂配置;☆—可选配置;
⑤未特殊说明,产品均按1.5级出厂;
⑥其它流量范围,请在订货时说明。
3.4.2 流量计典型特性曲线  
流量计典型特性曲线如图1所示,垂直轴代表基本误差,水平轴代表流量的百分数

3.4.3 流量计的压力损失
    涡轮流量计的压力损失取决于驱动涡轮所需的能量、内部通道阻力引起的损失以及流动速度和流动方向的变化。
涡轮流量计在标定时(介质为空气,密度ρ=1.205kg/m3),测得的较 大压力损失见表1,对于其它气体,不同工况条件下的压力损失可用下式求得:

式中:ΔP ——工作状态下的压损,kPa;    
ΔPmax——标准状态下空气在较 大工况流量时的压损(见表1),kPa;
ρb——标准状态下(20℃,101.325 kPa)介质的密度,kg/m3;
Pb——标准大气压,101.325 kPa;
Tb——标准状态下介质的肯定温度293.15 K;
P——工作状态下介质的肯定压力(即流量计显示的压力值P=Pa+Pg),kPa;
Pa——检定时的当地大气压,kPa;
Pg——用压力表测得的压力值(表压),kPa;
T——工作状态下介质的肯定温度(273.15+t), K;
t——流量计显示的温度值,℃;
Zg——工作状态下的气体压缩系数;
Zb——标准状态下的气体压缩系数;
Q——工作状态下的实际流量,m3/h;
Qmax——流量计较 大工况流量,m3/h。
3.5 电气性能指标
3.5.1 工作电源:
内电源:一节3.6VDC锂电池,屏幕实时显示电池容量,并有电池欠压两级报警,以提示用户及时更换电池(电池型号为C/ER34615)。
   外电源:(8~24)VDC,纹波≤50mV,,当接入外电源时内电源自动断开,整机由外电源供电工作(本安型仪表经由安全栅供电)。
3.5.2 整机功耗:
内电源:平均功耗≤0.8mW,一节锂电池可连续使用5年以上,处于休眠状态(仪表显示“0.00m³/h”)功耗≤0.2mW。
外电源:整机功耗≤1W。

3.5.3控制信号输出(逻辑门电路输出,可根据用户要求设为高电平,输出幅度≥2.8V):
   上、下限工况流量控制信号(HL):正常为低电平,幅度≤0.2V,负载电阻≥100KΩ;
电池欠压报警信号(BAT1,IC卡控制器用):正常为低电平,幅度≤0.2V,负载电阻≥100KΩ;
关阀报警信号(BAT2,IC卡控制器用):正常为低电平,幅度≤0.2V,负载电阻≥100KΩ。
3.5.4 输出信号(本安型产品与非本安型产品之间必须经安全栅进行信号传送):
工况脉冲信号(三线制DC+,DC--,FOUT):直接将流量传感器检测到的工况脉冲信号放大输出,传输距离≤500m,由外电源+24VDC供电工作;
(4~20)mA标准模拟信号:(4~20)mA标准模拟信号线性对应于(0~Qmax)m3/h标准体积流量,流量范围由仪表参数FH、C设定,传输距离≤200m,接线方式为两线制(Io,2+Io)或三线制(DC+,DC-,Io),由外电源+24VDC供电工作;
IC卡标准体积量信号(IC):以脉冲信号串方式输出,周期分别为5ms、500ms,脉冲幅值约为3V,常态为低电平,传输距离≤50m,每一个脉冲分别代表0.1 m3、1 m3 ,适合与IC卡系统配套使用;
RS-485接口信号(A,B,DC+,DC-):直接与上位机联网,传输距离≤1200m,可远传被测介质的温度、压力、瞬时流量、标准体积总量等仪表有关参数,故障代码、运行状态、电池容量等实时数据。实时数据包括:
  a) 较 近400次流量计的启停时间和对应累积流量值;
b) 较 近48个月内每个月的累积流量值;
c) 较 近300次的状态记录数(包括:时间、温度、压力、瞬时流量、累积流量值等),间隔时间可设定为(1~24)小时,整数;
 以上存储数据可利用上位机通过RS-485接口进行读取,根据用户需要形成数据表或曲线图以供分析。一台上位机较 多能管理32台流量计的上传数据。

四.流量计的工作原理与结构

4.1 流量计的工作原理。
  当流体流入流量计时,在进气口专用一体化整流器的作用下得到整流并加速,由于涡轮叶片与流体流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在克服摩擦力矩和流体阻力矩后,涡轮开始旋转。在一定的流量范围内,涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理,利用磁敏传感器从同轴转动的信号轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号,该信号经放大、滤波、整形后与温度、压力传感器信号一起进入智能流量积算仪的微处理单元进行运算处理,并把气体的体积流量和总量直接显示于LCD屏上,其工作原理如图2、图3所示。
4.2 流量计的结构见图2。
    流量计由以下八个基本部件组成:
 ⒈ 进气口专用一体化整流器
用于调整流速分布,~任何可能影响计量精度的流体扰动,这样只需在流量计的上游有2DN的直管段,下游无要求。
 ⒉ 智能流量积算仪(原理见图3)
由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及 微处理单元、液晶驱动电路和其它辅助电路组成,并配有外输信号接口,该智能流量积算仪可以自由旋转350°,在各种安装方式下都可方便读数。
 ⒊ 压力传感器
以压阻式扩散硅桥路为敏感元件,其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化,因此在一定激励电流作用下,其两个输出端的电位差与外界压力成正比。
⒋ 磁敏传感器
用多叶片的转子(涡轮)来测量封闭管道中流体流量的传感器,与流量成正比的转子旋转速度由安装在壳体中的磁敏(或磁阻)传感器检出。
⒌ 温度传感器
以Pt1000铂电阻为温度敏感元件,在一定温度范围内,其电阻值与温度成对应关系。
 ⒍ 壳体
本身带有法兰,根据不同的工作压力,壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢。
⒎ 涡轮及测量部件
涡轮转速与气体流过的流速成正比,通过磁敏传感器检测到工作状态下的气体流量和累积量;叶轮轴安装在两个高精度轴承上,轴承部位采用了反推结构和防尘密封结构及润滑系统,以保证轴承的耐用性和可靠性。
 ⒏ 加油装置(可选装置,发明*号:ZL 2009 1 0098018.9)为了使流量计工作性能较 佳,需要对加   
  油轴承进行定时定量的加油操作。

4.3 流量计的外形尺寸
流量计采用法兰连接方式,法兰尺寸执行GB/T 9112-2000、GB/T 9113-2010标准,流量计外形见图4,尺寸列于表2中(此表为PN1.6MPa时的法兰尺寸)。
单位:mm                            表2

五 安装与使用及接线方法
5.1 流量计的安装
流量计的现场安装须符合GB3836.15-2000《 性气体环境用电气设备第15部分:危险场所电气安装(爆矿除外)》标准相关规定;
流量计安装时,严禁在其进出口法兰处直接进行电焊,以免烧坏流量计内部零件。
对于新安装或检修后的管道务必进行清扫,去除管道中的杂物后方能安装流量计。
流量计应安装在便于维修、无强电磁场干扰、无机械振动以及热辐射影响的场所;
流量计不宜用在流量频繁中断和有强烈脉动流或压力脉动的场合;
   流量计室外安装时,上部应有遮盖物,以防雨水浸入和烈日曝晒影响流量计使用寿命;
    流量计可水平或垂直安装,流体流动方向应与壳体上标识的方向一致,在流量计的上游应保证有2DN的直管段;
   为了不影响流体正常输送,建议按图5、图6安装旁通管路,在正常使用时必须关闭旁通管道阀门;



  • 在管道施工时,应考虑安装伸缩管或波纹管,以免对流量计造成严重的拉伸或断裂;
  • 应确保管道与流量计入口和出口的连接同轴,并防止垫圈和焊缝突入管道内,否则会扰乱流动剖面;
  • 采用外电源时,流量计必须有可靠接地,但不得与强电系统共用地线;在管道安装或检修时,不得把电焊系统的地线与流量计搭接;
  • 管道安装完毕进行密封性试压时,应注意流量计压力传感器所能承受的较 高压力(即标牌上介质较 大压力),以免损坏压力传感器。


5.2 流量计的使用
5.2.1 使用注意事项
流量计投入运行时,应先缓慢开启流量计上游阀门,然后再缓慢开启流量计下游阀门,以免瞬间气流过急而冲坏涡轮;
当流量计需要有信号远传时,应严格按3.5“电气性能指标”要求接入外电源(≤+24VDC),严禁在信号输出处直接接入220VAC(或380VAC)电源;
当需要输出(4~20)mA标准模拟信号时,应采用屏蔽线连接,屏蔽端要可靠接地;
对于有本安型要求的流量计,其输出接线应严格按“附录C”的规定进行连接;
使用过程中,用户不得自行更改防爆系统的连接方式和任意改动各引线接口;
管路中的杂质会影响涡轮流量计的使用寿命,因此当被测介质中含有的杂质微粒>50μm时,
    建议在流量计上游(≥2DN)处安装过滤器或过滤网(本公司可提供),并及时更换或清洗过滤芯(网),以确保过滤器或过滤网处于的工作状态 ;                                                                    
LWQ系列气体智能涡轮流量计按照ISO9951规定的较 大流量进行设计,在实际应用中短时间                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               过载120%Qmax时流量计不会损坏,但过载时间不能超过30分钟,在高压下使用,建议在流量计下游处安装限流装置,以保证过载不超过120%Qmax;
应定时检查流量计法兰处的泄漏情况。
5.2.2 内置电池的使用及更换
电池电量显示
当电池显示仅剩一格时,要求用户在一个月内更换电池;只显示电池外形符号时,则电池电量已耗尽,必须立即更换电池。
电池的更换方法
    打开智能流量积算仪的后盖松开电池盒的连接扣,取出电池,换好电池后重新装回。安装时注意电池的正负极。
5.2.3 系统接线
1)隔爆型产品接线方法如下:
流量计采用RS-485通讯时与上位机或TLX型多功能流量显示仪(本公司提供)的系统接线见图9(详细使用方法见《智能流量计数据管理系统使用说明》)。

2)本安型接线方法见附录C。
六.流量计的显示及设置
6.1 显示
说明:1.总量及流量的显示值是指在标准状态下的体积累积总量及瞬时流量;
2.有流量时,温度和压力循环显示、时钟和工况百分比循环显示;无流量时,显示屏只显示总量和时钟;
3.电池供电时显示电池符号,外电源供电时不显示电池符号。
4.当显示“温度OPEN”时,表示温度传感器出现故障,当显示“压力OPEN”时,表示压力传感器出现故障,应及时更换相应传感器。

七.流量计的轴承
     LWQ系列流量计配备了自润滑轴承和加油轴承。如果所计量的气体比较干燥无腐蚀性时,在阶段检查之前无需维护工作,建议采用有自润滑轴承的流量计(订货时说明);但对于下列场合,建议选用有外部润滑系统(加油轴承)的流量计(出厂时配备加油装置):
含有固体或液体杂质的气体;
可能在压力下凝积的,含有较高比例气态碳氢化合物的气体;
炼油厂副产气;
乙烯或乙烯类化合物;
发酵气体。

八.加油装置的使用
  建议加油工作应由燃气公司或专人负责;
流量计在通气状态下方可进行加油操作;
加油时应先撕掉易碎纸,将专用润滑油注满油杯;
轻轻按动按钮,即可对流量计进行加油;
当油面低于警界红线时,不可继续按动按钮,否则会导致仪表损坏;
每次加油工作完成后,应贴好易碎纸,并作好时间记录,防止第三方进行人为操作;
应根据仪表的具体用气情况适时进行加油,但时间间隔不应超过三个月。
九.包装、运输及贮存
9.1 流量计应装入牢固的木箱内(中、小口径流量计有泡沫保护时可装在纸箱内),不应在箱内自由窜动,搬运时应小心轻放。
  9.2 流量计运输贮存条件应符合GB/T 25480-2010《仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法》要
      求。
9.3 流量计的贮存应符合以下条件:
   防雨防潮不受机械振动或冲击
   温度范围:5℃~40℃相对湿度:不大于90%
   环境不含腐蚀性气体
十.开箱及检查
10.1 开箱前应先检查外部包装的完好性,再根据装箱单核对箱内物品及随机文件是否完整。
10.2 随机文件及物品
    1)装箱单           2)使用说明书             3)产品检定证书
    4)产品合格证       5)专用润滑油(自润滑轴承系统不配备)
十一.流量计的选型
11.1 用户在选型时,应根据管道公称压力、介质较 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。
11.2 为使流量计的使用性能较 佳,流量计的使用流量范围应在(20%~80%)Qmax范围内比较合适。
11.3 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)和RS-485通讯信号输出。若要求有其它输出功能,请在订货时说明。
11.4 选型实例:
    已知某一供气管线的实际工作压力为(表压)0.8MPa~1.2MPa,介质温度范围为-5℃~+40℃,供气量为(3000~10000)m3/h(标况流量),在不考虑天然气组分的情况下,要求确定流量计的规格型号。
分析:说明书表1中给出的流量范围为工况流量范围,而本例中给出的流量范围是标况流量范围,因此,必须根据气态方程先将标况流量换算成工况流量,然后再选择合适的口径。
气态方程式如下: