S型弯管流量计

• 

S型弯管流量计的一次传感元件—弯管传感器适用于恶劣的工业环境，对于高温、高压、潮湿、粉尘、震动等各种恶劣现场条件有很好的适用性，在专用智能仪表或转换模块的配合下，可满足电力，热力，冶金，化工，城市供水

一、产品概述：
ZW-LGW系列S型弯管流量计与传统的孔板流量计一样同属于差压式流量计的范畴，只是弯管流量计产生差压的方式与孔板流量计不同，孔板是利用流体的缩放原理产生差压的，而弯管传感器是利用流体的惯性原理产生差压的。
既继承了差压式流量计结构简单、性能稳定、测量准确的优点，又克服了差压式流量计压力损失大、容易堵塞、维护困难等缺点。弯管流量计以其突出的节能效果、高稳定性、高准确性、高适应性，在热力、热电、冶金、石化行业的蒸汽、煤气、天然气、冷热水、油、空气、乙炔、硫化氢、二氧化碳两相流等介质测量中迅速推广。
二、工作原理：
ZW-LGW系列S型弯管流量计是当流体在某一温度某一压力的条件下流过一个管道，当其流经转弯时，该流体将做相应的圆周旋转运动。根据流体强制旋流理论，流体在管道内作圆周运动与固体在空间状态下作圆周运动类似，因此流体必然会产生惯性离心力，该离心力的大小与流体的流速、流体的密度以及作圆周运动的曲率半径（也就是弯管传感器的曲率半径）等因素有关。
由于弯管传感器曲率半径是已知的，流过弯管传感器的流体密度又可通过对流体的温度、压力等参数的测定利用主机的计算机准确地求得，因此在弯管传感器上产生的离心力的大小就只是流体流速的函数。只要测出离心力的大小，就可测出流体在管道内的流速，将流速乘以管道的截面积和流体的密度，流体的流量即可计算确定。其计算关系如下：
式①给出了流过弯管流体的平均流速和差压值的函数表达式：
V=a[（P1-P2）/ρ]β--------①
其中：V--－流体的平均流速；
a--－综合流量系数，a＝f（弯管弯径比、雷诺数、介质动力粘度、管道粗糙度等），其中尤以弯径比的影响zui为重要: 
P1-P2-----弯管内、外侧压力差；
ρ----流体的密度；
β----指数；
计算出平均流速V,就可得出计算流量的函数表达式:
Q=S*V*ρ-----------②
式中： 
S --弯管横截面积；
V--流体的平均流速。
三、结构形式：
ZW-LGW系列S型弯管流量计的一次传感元件—弯管传感器依安装管线上的不同分为如下三种：
1、90°弯管传感器—用于工艺管线90 °转弯连接处，替代原弯头；
2、180°弯管传感器—用于直管线上，替代部分直管段；
3、135°弯管传感器—用于工艺管线135 °转弯连接处，替代原弯头。
不同弯管传感器上焊接的两小段直管称之为取压体，弯管弧长较大的一方位正压测90°和135°弯管传感器依据安装工艺管线转弯所形成的平面细分为如下三种：
1、正压测在上垂直安装弯管传感器—转弯形成的平面为铅垂面且转弯的弯头弧长大的一方在上面；
2、负压测在上垂直安装弯管传感器—转弯形成的平面为铅垂面且转弯的弯头弧长大的一方在下面；
3、水平安装弯管传感器—转弯形成的平面为水平面180°弯管传感器只有水平安装形式，其它安装形式无意义。  
四、结构特点与适应性：
系统构成：
ZW-LGW系列S型弯管流量计属于差压式流量计的一种，其中弯管传感器、二次仪表或转换器、差压变送器是系统必不可少的部分。压力变送器、冷凝器、温度组件（可以用pt100铂电阻或其和温度变送器的组合）可根据测量介质工况条件和实际生产要求而相应取舍。弯管是一个有着确定的几何尺寸的90℃弯头。
结构特点：
1、弯管具有＋1.5％以上，二次表具有重现性精度＋0.2％，是保证管流量计获得高精度测量结果的基础。系统测量精度可达＋1.0%。
2、是一种节能型的流量测量装置。弯管传感器耐磨损，呆保证长周期稳定工作。
3、可采用直接焊接式安装，或采用法兰式连接安装方式，解决了“跑冒滴漏”等问题，大大减轻了现场维修工作量，节省维修费用。
适应性好：
1、可测量蒸汽、气体、液体等各种流体，它能耐高温、高压、腐蚀，即使在流体中夹带少量颗粒物和絮状物同样可以工作。
2、几乎可以在任何复杂、恶劣的环境条件下工作，如高温、粉尘、震动、潮湿等不利因素，都能正常工作，量程比10:1以上。
3、对于直管段的要求相对较低，一般达到前五Ｄ后二Ｄ即可正常工作。
4、无论哪一种弯管，弧长大的一方为正压侧，接差压变送器的正压（差压变送器说明书中详细介质和标注）。事实上，弯管采用安装在测量管道的九十度转弯处，其空间安装状态原则上可以是任意的，也就是说弯管在安装时没有严格的方位或方向要求。
五、测量介质：
1、液体：热水、冷水、化工液、轻体质油。
2、气体：高炉煤气、焦炉煤气、各种单组分多组分气体。
3、过热蒸汽、饱和蒸汽。
4、压缩空气。
5、天然气，火炬气，液化气。
六、主要特点：
1、无附加阻力损失、节省流体输送的动力消耗、降低运行费用；
2、安装方便、无泄漏、免维护、耐磨损、可直接焊接安装在管道上；
3、耐高温、耐腐蚀、抗震动、抗冲击、抗磁性能好；
4、适应性强、量程范围宽、直管段要求低；
5、测量精度高，重现性好；测量精度可达±1％以上，重现性则高达0.2%；
6、使用寿命长。
七、技术参数：
适用范围（特殊管材可有更广大的适用范围）
1、介质：所有单相流体或者可认为是单相流体的气体、液体、蒸汽等介质都可以应用弯管流量计来进行流量测量。
2、管径：φ25～φ2000mm（或矩形大管道）。
3、流速：0.3～8m/s（液体介质）7～80m/s（气体和蒸汽）。
4、温度：0～600℃。
5、压力：0～10Mpa。
6、测量精度：弯管传感器的重复转换精度＋≤0.2%，二次仪表的精度＋0.2%，弯管配套使用的差压、温度、压力变送器的精度等级应达到＋≤0.5%以上的精度要求。系统测量准确度0.5～1.5级。
八、其基本组成及各部件功能：
1、弯管传感器：整流并输出差压信号，其几何结构尺寸的准确性是测量精度的保障。
2、一次阀：液体及气体测量一般选用直通针型阀或角阀，蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
3、排污阀：液体及气体测量时一般选用二通针型阀，蒸气采用高温针型阀或焊接阀。
4、导压管：差压变送器与弯管传管器连接用；采用14X2或16X3的无缝钢管，其长度视差压变送器与弯管的现场安装距离面定，一般由用户自备。
5、盘式冷凝器：蒸气测量必备附件；与弯管传感器连接，平衡正负压侧液位。
6、三阀组：与差压变送器连接，度要为调零点时使用。
7、差压变送器：测量弯管传感器内外侧压力差，转换为4～20mA标准电流信号。
8、压力变送器：过热蒸气及其他气体测量中，压力波动较大时为必备件；饱和蒸气可以选择压力变送器，作用于测量介质压力，对流量实时补偿。
9、温度组件：当测量介质温度波动较大时为备件，当用于供热量计量时，需选用2台温度组件，作用介质温度，对流量实时补偿并参加供热水热量计算。
10、二次仪表（或流量转换器）：通过信号线与现场变送器连接，信号线：采用直径1.0m㎡的双苡屏蔽电缆，其长度视变送器与二次仪表距离而定，一般由用户自备。计算（显示）流量、热量、温度、压力等参数，串行接口有RS232或RS485，可配接计算机系统，模拟量输出有4-20mA或1-5V，供用户选择。
九、安装要求：
采用焊接法安装在测量管道的九十度转弯处，其空间安装状态原则上可以是任意的，也就是说弯管传感器在安装时没有严格的方位或方向要求，总体来说有以下四种安装状态可供选择：
1、水平转水平；
2、正压测在上垂直安装；
3、正压测在下垂直安装；
4、任意空间状态。
以上四种状态在弯管安装时原则上都可以使用，但对于有些被测介质，选择适当的安装状态，既可以大大简化安装、调试工作，又对提高系统测量精度大有好处。因此如何正确选择弯管传感器的安装状态是十分重要的。
十、使用注意事项：
1、在含水量较高的气体测量中，避免水进入导压系统，造成系统无法测量。
在压缩空气、燃料气、裂解气等很多气体流体中均含有大量的水份，基本是处于饱和状态，有的在管道的下方形成水层，采用常规安装方式，水会流入弯管传感器内侧取压口，进入导压系统，外侧也会有少量的凝结水进入，正负压导管中进水量不等，给差压的测量带来不可确定的附加误差，应使弯管传感器的两侧取压体均向上倾斜，并向上引导压管，连接差压变送器，即避免了管道中的水进入导压系统，又可以使导压系统中凝结的水顺利流回管道中，不会影响计量。
如果考虑差压变送器维护的方便等原因，要求差压变送器须***装在管道下方，可采用取压体及导压管先向上，再向下，避免大量的水流入导压系统，并在导压系统的zui低点加装集液罐，使得导压系统凝结的水流入集液罐中，定期排水，可以保证正常计量。
2、蒸汽流量测量中，导压系统用于导压的介质为水，常温水的密度为998kg/m3(20℃时)，1mm水柱产生的压力约为9.8 Pa，如采用传统的冷凝罐作为液位平衡器，管道中温度压力的突变会打破冷凝罐中的平衡状态，造成液位波动，对于孔板流量计（产生的压力差约为10~100kPa）影响很小，但对于弯管在小流量测量中则可能产生较大的影响。
选用盘式冷凝器作为液位平衡器，安装时只要保证盘面水平，汽、液分界面在同一水平面前后移动，液位高度始终处于同一水平面，起到了良好的液位平衡作用，仪表投用后，遇到蒸汽停止输送时，对差压变送器进行零点迁移，可解决液位不平衡造成的零点误差。
3、任何流量计均存在着小流量问题。弯管虽然相对其它流量计性能良好，但依然存在着一个下限指标（流速≥5m/s），所以在选择弯管传感器口径时，一定保证zui低流速大于5m/s，即使实际流量偏高，弯管流量计在高达120m/s流速情况下，依然保证测量精度（调整差压变送器量程即可实现）。

十一、弯管流量传感器的安装：

液体测量系列：

1、差压变送器应安装在弯管传感器的下方，使引压管中的气体
排放回到管道中。如果现场条件是差压变送器须***安装在弯管传感器上方，要求与一次阀连接的引压管应先向下，然后缓变转弯向上，与差压变送器连接。
2、被测液体温度高于100℃以上时，根阀选用高温型并加装冷凝盘。
气体测量系统：

L型传感器在水平转水平管道上的安装	L型传感器在水平转垂直或垂直转水平管道上的安装
S型传感器在水平直管道上的安装	S型传感器在垂直直管道上的安装

1、为了安装和维护的方便，差压变送器安装在弯管传感器的下方。
2、为使气体中的水分尽量少的进入导压管，取压体向上倾斜15°角左右。
3、被测气体温度高于100℃以上时，根阀选用高温型并加装冷凝盘。
蒸汽测量系统：

L型传感器在水平转水平管道上的安装	L型传感器在水平转垂直或垂直转水平管道上的安装
S型传感器在水平直管道上的安装	S型传感器在垂直直管道上的安装

1、盘式冷凝器的盘面要水平，与取压体在同一水平面上。
2、差压变送器应安装在弯管传感器的下方，使引压管中的气体排放回到管道中。如果现场条件是差压变送器须***安装在弯管传感器上方，则要求与根阀连接的引压管应先向下，然后缓变转弯向上，与差压变送器连接。
温度变送器安装：

1、温度变送器为两线制4～20mA输出。
2、安装位置应距弯管传感器下游2D～5D。
3、温度变送器与管道垂直或与管道内流体流动方向逆向倾斜安装。
4、管道温度较高时，尽量避开热气流，必要时在管道加装保温层，使变送器的工作环境温度低于60℃。

压力变送器安装：

1、压力变送器为两线制4～20mA输出。

2、安装位置应距弯管传感器小于2D。
3、测量介质为液体、气体时取压位置应在管道的上半面，测量蒸汽时取压位置在管道的侧面。
4、被测介质温度超过80℃，在截止阀和变送器之间加冷凝弯冷却至80℃以下。
 

十二、参数对照表：

选型编码：在弯管流量计选型之前，要确定以下内容，并填写下面的表格。
①被测介质名称、介质的成分或密度。
②大流量、小流量、常用流量、温度、压力。
③工艺管道内径、壁厚、材质、传感器安装部位。
注：根据客户的具体要求，我公司可以承接现场弯管传感器改造工程，对于大管径，可大幅度降低用户采购成本。

十三、选型编码：

十四、公称直径代码表： 

十五、设计订货须知事项：  

用户订货时请提供以下条件以便帮助正确选择流量计的规格和系数。 

1、 管道尺寸：外径×壁厚（mm）；

2、测量介质名称：介质密度〔kg/m3〕；

3、设定的流量范围：即流量计的量程上限值和下限值〔kg/h或m3/h〕；

5、工作压力：（Mpa）；

6、工作温度：（°C）；

7、如配我中伟公司智能流量积算仪请一齐提供：压力变化范围，或压力变送器型号、量程；温度变化范围，或温度变送器型号、量程。  

售后服务承诺：

1、从合同签订之日起，我中伟公司对所提供的产品提供免费保养及维护服务,承诺终生维修服务；

2、江苏中伟测控仪表有限公司的销售经理将定期与客户联系，了解产品的使用情况，并解决客户使用过程中产生的问题，无偿提供技术支持；

3、保修期内出现人为的损坏，我公司负责进行维修，并收取由此产生的维修费用；

4、产品出现质量问题或对产品不满意，用户可以无条件的选择退换货，中伟测控不收取任何的手续费，出现质量问题，承担来回的运费。