咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

化肥厂涡街流量计|厂家价格|原理选型


文章日期:2017-08-18|阅读数:


塔西南化肥厂是中国石油天然气集团公司、新疆维吾尔自治区“十五”期间建设的重点工程,由年产20万吨合成氨、34万吨尿素两套主装置组成。其合成氨装置采用凯洛格合成氨工艺,尿素装置采用的是布朗工艺。主要生产装置合成氨装置和尿素装置有流量仪表共116块,其中涡街流量计32块,其他类型的流量计84块,涡街流量计的使用率很高,这样减少了仪表维护人员的工作量,提高了工作效率,节约了人工成本,保证了装置的高效、平稳运行。

    1 涡街流量计概述

    涡街流量计利用“卡门涡街”测量原理,测量封闭管道内介质的工况体积流量,它具有其他流量计不可兼得的较多优点,20世纪70年代以来得到了迅速的发展。与涡轮流量计相比,它没有可动的机械部件,从而维护量小,仪表常数稳定,容易在工作环境中保证精度;与孔板相比,它的测量范围大,压力损失小,准确度高。涡街流量计属于流体振动式流量计,可用于测量饱和蒸汽、过热蒸汽、各种气体(如煤气、天然气、压缩空气、氧气、氮气、氩气、氢气、二氧化碳等)、水及低粘度、低温液体(如盐水、液氮)。汽液通用,无需实液标定;可准确测量封闭管道中蒸汽、气体和液体的流量。有抗振、耐腐、高温、防爆等多种类型供选用。通径DN200以上为插入式;适用于冶金、化工、石油、煤气、城市供排水、食品、纺织、矿山等工业过程、能源管理和环境工程行业。塔西南化肥厂32台涡街流量计主要用于蒸汽、天然气、二氧化碳、冷凝液等的测量。

    2 涡街流量计的测量原理

图1 卡门漩涡

图1 卡门漩涡

    涡街流量计是根据卡门涡街原理制成的,在流动的液体中插入一个非流线型柱状物,则在柱体下游会产生如图1所示的两列不对称且又有规律的漩涡。该漩涡在柱体的侧后方产生、分开,形成漩涡列,通常称作卡门涡街或者卡门涡列。当满足h'/1=0.281时,所产生的卡门漩涡是稳定的,而且产生单列漩涡的频率与圆柱体的直径和流体流速有如下关系:

    流量计信息网内容图片

    式中:f-旋涡的释放频率/Hz;υ-流过旋涡发生体的流体平均速度/m/s;d-旋涡发生体特征宽度/m;St为斯特罗哈数,无量纲,数值范围为0.14~0.27,St是雷诺数的函数,St=f(l/Re)。

    当雷诺数Re在102~105范围内,St值约为0.2,因此,在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102~105,旋涡频率f=0.2υ/d。

    由此可知,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式q=υA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。    

    涡街流量计由检测器、放大器和转换器等组成,当旋涡在发生体两侧产生时,利用压电传感器测出与流体流向垂直的交变升力变化,将升力的变化转换为电的频率信号,再将频率信号进行放大和整形,直接以数字输出,与数字显示仪表配套,也可以通过D/A转换成4mA~20mADC输出,以便进行测量指示、记录、积算和控制等。

    3 涡街流量计在塔西南化肥厂的应用

    塔西南化肥厂主要生产装置合成氨装置和尿素装置流量仪表共116块,其中涡街流量计32块,占28%,主要用于测量蒸汽、天然气、二氧化碳、冷凝液等。用于蒸汽测量的涡街流量计的效果***为明显,在塔西南化肥厂的中压蒸汽中加入了磷酸三钠,磷酸三钠易结晶,采用差压式流量计,如果现场一次表的排污阀等有泄漏现象,磷酸三钠就会在引压管线中沉淀、析出,造成引压管线的堵塞,从而导致流量仪表指示不准确或者波动大,给工艺人员的正常操作和控制带来困难。下面结合塔西南化肥厂用于中压蒸汽测量的涡街流量计FT-3002,谈谈涡街流量计的安装、故障处理及常规维护。

    3.1 涡街流量计的安装

    (1)涡街流量计尽量安装在远离振动源和电磁干扰较强的地方,FT-3002安装位置附近无电磁流量计等高频率电磁设备。

    (2)阀门位置和直管段长度选择。一般来讲,把涡街流量计安装在阀门的上游,直管段较长,前后直管段要满足涡街流量计的要求。塔西南化肥厂的中压蒸汽由辅助锅炉提供,中压蒸汽的流量控制由调节阀完成,FT-3002的安装位置距离调节阀大约200m左右,流量计前后直管段约20m左右,这样由于调节阀调节带来的流体振动就不会对涡街流量计的测量产生任何影响,保证了测量的稳定和准确。

    (3)有缩颈、扩颈和弯管时,应配置合理的上、下游直管段,如果管道中有一个弯管接头,那么流量计和旋涡发生体与弯管接头应在同一平面。

    (4)设计流量计的安装管道时,应设计旁路管道,方便拆卸、维修和调试。新安装的管道或维修过的管道,运行前应冲洗掉管内的铁锈、水垢渣和污泥。FT-3002安装位置较高,搭建了专门的维护平台,这样保证了仪表维护人员的人生安全。

    (5)要做好涡街流量计的防雨、防雷电工作。如果涡街流量计安装在露天,就必须加装遮雨帽,防止变送器表头进水,造成电子元件故障;安装涡街流量计的地方应当远离高大设备及建筑物,以防雷击。

    用通讯器调整好涡街流量计的量程、单位等参数。蒸汽流量受介质温度和压力的影响很大,所以在距离涡街流量计较近的合适位置应当安装压力变送器和温度计,在DCS系统里,应当做好温压补偿的组态,保证测量的准确。

    3.2 常见故障处理及常规维护

    (1)参数整定故障。由于参数错误,导致仪表指示有误。参数错误使得二次仪表满度频率计算错误。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大于计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的***终确定,***终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。

    (2)二次表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,通过修复相应的故障,问题得以解决。

    (3)四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉紧固在了线皮上,也使得回路中断。

    (4)漩涡变送器输出信号不稳。漩涡发生体和仪表测量管结垢或阻塞,清洗变送器即可解决问题。

    (5)如果是分体式的涡街流量计,应当经常检查接线是否正常。

    (6)定期对涡街流量计进行校验。校验时应当选择具有相关资质的校验机构。

    (7)在非鉴定期内,如果工艺条件具备,应当拆下流量计,清洗漩涡发生体,清除发生体上的结垢。

    (8)仪表的数据资料的管理应引起足够的重视,以利于日后的工作。
 

介绍了涡街流量计组成及工作原理,对涡街流量计在现场使用中出现过的一些故障进行了分析与解决; 并指出了选型及安装要求。

 
一、概况
        在炼油、化工等生产过程中,对管道内液体和气体的流量进行测量和控制是实现生产过程自动化的重要组成部分。罗斯蒙特涡街流量计在塔西南化肥厂应用范围越来越广泛,生产中遇到的问题也越来越多,加之安装、使用、维护人员的水平差异,使得出现的问题不能迅速解决,一定程度上影响了生产的正常进行。
 
二、流量检测系统的组成及工作原理
        检测系统由涡街流量计和配套的DCS系统组成。涡街流量计由漩涡发生体、漩涡频率检测元件及信号处理电路等几部分组成。涡街流量计又称卡门旋涡流量计,它是流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计。当流体以足够大的流速流过柱状物体时,在柱状物体的后面,沿两条平行直线上产生整齐排列、转向相反的涡列,称为“卡门涡街现象”。其漩涡频率正比于流体的平均流速及发生体的迎流宽度d,有如下关系:f = Stv/d
式中: f ———涡街频率,Hz;
d ———漩涡发生体宽度,m;
v ———流体的平均流速,m/s;
St ———斯特劳哈尔数,无量纲,它的数值范围为0.14-
0.27。St是雷诺数的函数,St=(f l/Re)。
 
当雷诺数Re在102-105范围内,St值约为0.2,因此,在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102-105,旋涡频率f=0.2v/d。
QQ截图20160607145542.jpg
QQ截图20160608090445.jpg
 
由此可知,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
 
涡街流量计由检测器、放大器和转换器等组成,当旋涡在发生体两侧产生时,利用压电传感器测出与流体流向垂直的交变升力变化,将升力的变化转换为电的频率信号,再将频率信号进行放大和整形,直接以数字输出,与数字显示仪表配套,也可以通过D/A转换成4~20mA DC输出,以便进行测量指示、记录、积算和控制等。
 
三、在实际应用中所遇问题及解决方案
        罗斯蒙特8800C型涡街流量计具有无阻塞设计,整个表体是一体化铸件或全焊接结构,是涡街流量计市场上的无孔,无缝隙的设计,还具有超级抗振性能,可在线更换传感器以及诊断功能强等优势。在我厂共安装了32台,主要用于测量蒸汽、天然气、二氧化碳、冷凝液等。下面结合我厂多年的使用,谈谈罗斯蒙
特8800C型涡街流量计出现的常见故障及处理方法。故障类型可分为系统故障和仪表故障两大类,出现故障后应首先检查系统故障,如果查不出问题再检查是否是仪表故障。系统故障包括:回路仪表接线问题、电磁干扰影响、供电问题、参数设置、安全栅、卡件、通道等故障。仪表故障包括:涡街发生体、电子部件、传感器、同轴电缆等故障。
 
另外析检查仪表故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在。
 
1.涡街流量计指示值不稳定,时有时无
 
相应的处理方法:首先询问工艺操作有无变化,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。其次检查回路仪表接线是否接触不良有生锈、松动,然后用兆欧表检查回路仪表接线。若以上正常。再次检查传感器到电子部件的同轴电缆及传感器(如图所示)。
查传感器到电子部件的同轴电缆及传 感器
 
在我厂用于蒸汽测量的涡街流量计就出现过由于高温而造成传感器电缆老化折断及同轴电缆烤焦使指示值时有时无。更换后仪表就可正常工作。
 
2.工艺有流量,涡街流量计无指示值
相应的处理方法:首先检查仪表供电是否正常。
其次检查回路仪表接线是否正常,有无断线。再次人为改变一下参数,看是否有指示,如果没有指示,检查参数设置,是否参数设置不正确,或者小信号切除过大。在我厂就出现过小信号切除过大的情况,降低小信号切除后仪表指示正常。
 
若以上均正常,就要检查传感器到电子部件的同轴电缆及传感器是否损坏,用数字万用表测量传感器应大于1兆欧。
 
3.工艺无流量,涡街流量计有指示值
相应的处理方法:首先检查参数设置,是否参数设置不正确,或者小信号切除过小、灵敏度是否过高。
其次检查仪表接地,是否是接地不良引入干扰。
再次检查环境是否有强电磁干扰,如有大功率电器或变频器等强电设备。
然后检查管道是否有强烈的机械振动。
 
4.测量误差大
相应的处理方法:首先检查参数设置,是否参数设置不正确,如一次仪表与DCS上的量程设置不一致。
其次检查确认测量的工艺介质是过热蒸汽还是饱和蒸汽,饱和蒸汽在管道中传输时,由于散热而温度降低,压力下降,并出现凝结水的密度远大于蒸汽,因而,蒸汽凝结将导致蒸汽流量明显变小。这时可以修改密度、温度及K系数来进行修正。此类故障在我厂曾出现过。
再次检查传感器是否沾污或损伤。拆下传感器进行清洗。(如图所示)
QQ截图20160608090505.jpg
 
四、涡街流量选型
        选型主要包括涡街流量计的传感器选择一体式还是分体式、传感器输出信号类型。涡街流量计选型时要注明管道的口径、连接面标准及等级、被测量介质的名称及介质的状态、测量单位、工况下介质的密度、测量范围、工作温度、工作压力、***小流量、正常流量、***大流量、、电气连接标准、防护等级及防爆类别如果选型不正确,涡街流量计会产生测量误差。
化肥厂涡街流量计|厂家价格|原理选型
化肥厂涡街流量计|厂家价格|原理选型

涡街流量计价格:
 
价格 ¥ 1100.00~4500.00元
起批量 ≥1 
       

涡街流量计参数规格:

加工定制 品牌 华云 型号 LUGB-DN15~300
类型 动量式流量计 测量范围 0.3-18000(m3/h) 精度等级 1.5
公称通径 15-300(mm) 适用介质 气体、蒸汽,液体 工作压力 1.6(MPa)
工作温度 -20-250度(℃) 规格 DN15-DN50夹持型带补偿,DN65夹持型带补偿,DN80夹持型带补偿,DN100夹持型带补偿,DN125夹持型带补偿,DN150夹持型带补偿,DN200夹持型带补偿,DN250夹持型带补偿,DN300夹持型带补偿,DN15-DN25法兰连接加价,DN32-DN40法兰连接加价,DN50-DN65法兰连接加价,DN80法兰连接加价,DN100法兰连接加价,DN125法兰连接加价,DN150法兰连接加价,DN200法兰连接加价,DN250法兰连接加价,DN300法兰连接加价,双供电加价,防爆加价,hart加价,RS485加价,高温250-330度加价 供电方式 3.6v锂电池供电(24v供电)

    产品信息

 
  产品名称: 智能涡街流量计
 
  产品型号:LUGB-24015~30-P2
 
  测量介质:液体、气体、蒸汽
 
  测量温度:压电式:-40~330度  电容式:-40~400度
 
  测量压力:0-25MPa
 
  供电方式:24V供电或者3.6V锂电池供电
 
  防护等级:IP65-68防爆等级: 本安型ExdⅡia CT2-T5   隔爆型ExdⅡCT2-T5
 
  涡街流量计
 
  结构简单牢固,无可动部件,可靠性高
 
  电容式的抗震、耐高温
 
  外置探头耐污效果好
 
  量程比宽可达到1:30
 
  压损小,能量损失低,有利于节能
 
  适用范围广,水汽液及蒸汽都可计量
 
  仪表采用DSP处理技术,仪表抗震更好
 
  以上价格含17%增值税发票,含运费(默认发快递或物流,需要发顺丰需要另加运费),量大可以优惠,拍了联系客服改价;
 
  注:此价格为温度250℃以内,法兰夹持型涡街,现场液晶显示瞬时流量,累积流量,不带补偿单位m3/h 。带补偿可以选择电池供电或者24v供电,蒸汽显示:t/h,气体显示Nm3/h。夹持型含专用法兰、螺栓、螺母、金属缠绕垫等,本体材质为304不锈钢,法兰、螺栓、螺母为碳钢。如需其他材质及功能请询价!
 
  全中文操作菜单,详细说明书
 
  涡街流量计有以下规格:(法兰卡装式/法兰连接式)
 
  1.脉冲输出无显示,可配二次仪表。(二次表显示瞬时流量、累积流量)
 
  2.电池供电汉字显示(显示瞬时流量、累积流量)
 
  3.24V供电汉字显示(显示瞬时流量、累积流量,输出4-20mA)
 
  4.一体化温度压力补偿(可选择电池供电或24V供电,显示温度、压力、瞬时流量、累积流    量)可以选择只带一种补偿,价格咨询客服。
 
  2.3.4项有客户需要英文显示的可以和客服说明,价格不变。
 
  其他特殊规格:
 
  1.本安防爆
 
  2.HART协议
 
  3.6.4MPa,10MPa,15MPa等
 
  4.螺纹连接/卡箍连接
 
  5.250℃以上
 
  6.大口径插入式
 
  特殊规格询价可以联系客服。
 
  仪表环境安装要求:
 
  1.尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。
 
  2.避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。
 
  3.避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。
 
  4.涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游2D处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。
 
  5.仪表***好安装在室内,安装在室外应注意防水,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。
 
  6.仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。




    4 结语

    涡街流量计在塔西南化肥厂的 成功应用表明,涡街流量计故障率低,减少了仪表维护人员的工作量,节约了人工成本和材料成本,其高精度、高可靠性保证了装置的正常运行,提高了经济效益。值得同行借鉴。涡街流量计在我公司投入使用后,克服了原孔板流量计诸多不足,对饱和蒸汽的测量更准确、更稳定,维护又方便,保证了装置的生产正常。


随机推荐