熱式質(zhì)量流量計廠家原理特點
熱式氣體質(zhì)量流量測量方法基于熱分布原理來檢測流體流量,即利用流動氣體與氣體內(nèi)熱源或測量管外熱源之間熱量交換的關(guān)系來測量流量。很久以前就產(chǎn)生了這種利用對氣體加熱(或氣體溫度)檢測溫度變化來測量氣體的質(zhì)量流量的方法 [21]。早期的熱式氣體流量計直接將加熱元件或測量溫度的元件放入氣體中與氣體直接接觸,是一種接觸式流量計,托馬斯流量計是這種接觸式流量計的典型代表。到 20 世紀(jì) 70 年代,基于測量流體溫度變化及分布的熱分布式質(zhì)量流量計(Thermal Profile Flowmeter)所呈現(xiàn)出來的獨特優(yōu)點得到了廣泛認(rèn)可,在國內(nèi)外得到了較快發(fā)展,這種熱分布式流量計主要用于測量微小氣體流量,熱分布式流量計以前常稱為熱式流量計。在接觸式流量計的基礎(chǔ)上,又提出了一種浸入式質(zhì)量流量計,它的理論基礎(chǔ)是基于熱消散(冷卻)效應(yīng)的 King 定律[22,23]。浸入式質(zhì)量流量計出現(xiàn)后得到了很快發(fā)展,可以用于較大管徑的氣體質(zhì)量流量測量。一般熱式質(zhì)量流量計用來測量氣體的質(zhì)量流量,具有可測范圍大、壓損低、精度高、復(fù)現(xiàn)性高和可靠性高;無可動部件,不易損壞以及可用于極低氣體流量檢測和控制等特點。熱式質(zhì)量流量計目前是一種主要用來測量氣體質(zhì)量流量的直接式質(zhì)量流量計[24]。
熱式質(zhì)量流量計的分類及典型應(yīng)用:
熱式質(zhì)量流量計是在加熱流體時利用測量熱的分布、熱的轉(zhuǎn)移或是利用熱量消散效應(yīng)來測得流體質(zhì)量流量的流量計?;跓崃總鬟f轉(zhuǎn)移效應(yīng)的產(chǎn)品有熱分布式流量計、邊界層流量計和托馬斯流量計,基于熱量消散效應(yīng)的產(chǎn)品有侵入型熱消散式流量計和熱線(熱膜)風(fēng)速計。
托馬斯流量計是***早出現(xiàn)的熱分布式質(zhì)量流量計,由美國的托馬斯于上世紀(jì)初提出。托馬斯流量計是一種接觸式流量計,它由一個加熱單元和一個測溫單元組成,加熱單元通過放置在氣體管路中的電熱絲對流體進行加熱,在電熱絲上下游分別放置一個阻值相同,位置對稱的熱敏電阻[25]。流體靜止時,加熱絲中心線上下游溫度場呈對稱分布,兩熱敏電阻的平均溫度相同。流體流動時,流體將上游部分的熱量帶給下游,上游熱敏電阻溫度降低,下游熱敏電阻溫度升高,溫度場將呈非對稱分布。通過測量上下游熱敏電阻的溫差,將溫差再來轉(zhuǎn)換成電信號進行處理,達(dá)到測量流體流量的目的。
邊界層流量計是一種非接觸式的質(zhì)量流量計。將加熱線圈安置在管道的外側(cè),將兩個溫度傳感器分別安置在遠(yuǎn)離加熱線圈的上游管道外側(cè)和緊靠加熱線圈的下游管道外側(cè)。此時,被測流體不管處于層流狀態(tài)還是湍流狀態(tài),都會在管壁內(nèi)部形成一層流動邊界層。邊界層中的熱傳遞可以近似地認(rèn)為只有熱傳導(dǎo)方式,而在管道中間部分溫度幾乎相同,即管壁外側(cè)和管內(nèi)的溫度變化分布基本只產(chǎn)生于邊界層中。因此,可以根據(jù)熱傳導(dǎo)原理,通過測量溫差△T 再進行計算來獲得管中的流體流量。托馬斯流量計和邊界層流量計主要用于大流量測量[26,27]。
二.基于熱量消散效應(yīng)的產(chǎn)品 :
熱式質(zhì)量流量計的特點:
熱式質(zhì)量流量計有兩種測量方法,分為接入式和插入式。接入管道式 TMF 可測量低流速(0.02~2m/s)流量;插入式 TMF 更適合于大管徑,可測量中偏高流速(2~60m/s),
1、廣泛適用于各種管道。從小管徑到大管徑等各種形狀管道的測量均可使用,***大可測管道的直徑可達(dá) 9000mm。
2、流速在 0.02 m/s~480m/s 范圍內(nèi)均可測量。
3、適用于單相氣體和混合氣體的測量。
4、量程比可達(dá)到 100:1,且在測量范圍內(nèi)保持較高的精度。
5、測量精度和重復(fù)性好。熱式氣體質(zhì)量流量計是中等度測量儀表,國外設(shè)計優(yōu)良的產(chǎn)品滿量程誤差為±1%,重復(fù)性則在 0.2%~0.5%滿量程之間。
6、過載防御能力。當(dāng)實際流量超出流量計測量上限時,對儀表不會造成任何損壞。
7、測溫范圍和耐壓范圍很寬。耐壓***高可達(dá) 70MPa。無需溫度、壓力補償。特別是在大管徑、低流速、間歇流量、流量變化范圍大、微小流量測量時,具有更大的優(yōu)越性。
8、耐腐蝕性。與介質(zhì)接觸的部分可由不銹鋼、合金、高分子樹脂材料等構(gòu)成,提高了耐腐蝕的能力。
9、結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便[30,31]。 但熱式質(zhì)量流量計一般采用換熱原理,由于溫度達(dá)到穩(wěn)定時間較長造成響應(yīng)速度較慢,因此響應(yīng)時間一般在 2~5s,較快者為 0.5s。有的流量計采用取平均值方法,如測量 5s 內(nèi)流量值后再取平均值進行顯示。如在易產(chǎn)生液體凝結(jié)的管道處安裝熱式流量計,
熱式質(zhì)量流量計的應(yīng)用:
當(dāng)前,熱式質(zhì)量流量計主要用于氣體的測量,在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。主要在以下多個方面應(yīng)用較多:
1、鍋爐、加熱爐用氧氣、氫氣、氮氣,天然氣等流量測量控制;
2、石油化工、采油、冶金、火炬氣流量測量;
3、燃燒爐用空氣質(zhì)量流量測量控制,燃汽輪機氫氣流量和控制;
4、食品加工及飲料氣體流量和控制;
5、水廠氯氣等化學(xué)添加劑注入量的測量;
6、生產(chǎn)半導(dǎo)體時高純度氣體流量測量;
7、催化劑、化學(xué)添加劑流量測量;
8、泵的保護控制、泵密封、潤滑油池泄漏檢測;
9、空調(diào)系統(tǒng)氣體循環(huán)控制;
10、儀表用空氣、工藝空氣、氮氣等質(zhì)量流量測量[32]。
1、專有流量數(shù)據(jù)模型算法;模糊理論控制溫度、濕度算法;
2、高性能智能微處理器及模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片;
3、寬量程比100:1;大口徑,低流速,壓損可忽略;
4、直接測量質(zhì)量流量,無須溫壓補償;
5、低流速測量非常靈敏;
6、設(shè)計、選型方便,安裝、使用簡便;
7、適合各類單一或混合氣體流量測量。
1、采用穩(wěn)定性極高的專利技術(shù)鉑RTD傳感器
2、采用享有專有技術(shù)”平衡結(jié)構(gòu)封裝”,介質(zhì)溫度自補償
3、專有算法,可實現(xiàn)高線性、高重復(fù)性、高精度
4、量程比寬100:1,可據(jù)用戶要求可拓展
5、可實現(xiàn)大管徑小流量測量,***小流量可測低至零,分辨率0.001m/s
6、無可動部件、振動影響可忽略
7、直管段要求不高1-2D
8、與介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān)
9、專有高溫算法,介質(zhì)溫度可達(dá)+510℃,
10、采用高濕算法,實現(xiàn)高精度測量
11、對流量信號鍵入12點動態(tài)修正,內(nèi)置10點修正
12、在線動態(tài)校正電流/電壓輸出
13、對粉塵等小顆粒不敏感
14、在線不斷流裝卸,維護方便
1、公用工程—電﹑氣﹑ 水處理的監(jiān)控
管道的氣體;通用系統(tǒng);沼氣;煤氣;天然氣;液化氣;鍋爐預(yù)熱空氣
2、石油與天然氣工業(yè)
能量交換;填井氣回收; 燃?xì)庥嬃?;氣體質(zhì)量分析;泄漏氣測試;天然氣測量;火炬氣的監(jiān)控
3、電力行業(yè)
燃料系統(tǒng)中氣體分配過程中的氣體測量;鍋爐及輔助系統(tǒng)中各種氣體的測量;燃?xì)鉅t中氣體測量;氫氣測量;電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)的測量
4、化學(xué)行業(yè)
煙氣循環(huán)監(jiān)測;采樣系統(tǒng)中氣體流量計量;引風(fēng)機的氣體流量計量;化肥廠氨氣測量 ;電池工廠各種氣體流量測量
5、冶金行業(yè)
鋼鐵廠加氣測量;煉鐵廠高爐煤氣的測量;焦化廠焦?fàn)t煤氣的測量;軋鋼廠加熱爐燃?xì)猓ǜ郀t煤氣、焦化煤氣、天然氣等)的測量控制;熱處理淬火爐等的氫、氧、氮等氣體的控制
6、紙漿與造紙行業(yè)
廢水處理系統(tǒng)中氣體的測量;煙道流量監(jiān)控;鍋爐回收二次/三次空氣;鍋爐的燃?xì)夂涂諝馑惋L(fēng)測量
7、食品及醫(yī)藥行業(yè)
加工操作中新鮮空氣的加入;啤酒廠中的二氧化碳處理;瓶子消毒器中的熱空氣的流量;熱氧化過程中氣體流量測量;通風(fēng)系統(tǒng);鍋爐進氣﹑廢氣﹑過程控制
8、環(huán)保
沼氣利用過程中的氣體測量;氯氣處理過程中氯氣氣體測量;污水處理過程中曝氣池的氣體測量;煙筒煙道排氣監(jiān)測SO2和NOX的排量
9、其他行業(yè)
工廠壓縮空氣測量;煤粉燃燒過程粉/氣配比控制燃料;水泥工業(yè)豎式磨粉機排放熱氣流量控制
1、測量范圍:0.5—100Nm/s (20℃,101.33KPa)
2、準(zhǔn)確度: ±1%的讀數(shù) ±0.5%滿量程
3、量程比:通常100:1(取決于標(biāo)定流量的范圍)
4、管徑范圍: 15mm~6000mm
5、應(yīng)用范圍: 適合各類單一或混合氣體。含塵、含沙、含濕氣、各種腐蝕性氣體
6、環(huán)境溫度范圍: -40℃~+85℃(無顯示); -30℃~+70℃(有顯示); 濕度小于90%RH
7、介質(zhì)溫度范圍: -40℃~+100℃;-40℃~+200℃; -40℃~+450℃;-40℃~+510℃
8、傳感器直徑:ф3、ф2.5
9、插入式傳感器探桿直徑:ф19(標(biāo)準(zhǔn))、ф16、ф12
10、傳感器材質(zhì):316不銹鋼、哈氏合金、鈦
11、探桿材質(zhì)(保護套): 316不銹鋼(標(biāo)準(zhǔn))、哈氏合金
12、雙向測量介質(zhì)流量
13、模擬量輸出:流量:4-20mADC, 溫度:4-20mADC, ***大負(fù)載:1000Ω
14、累積脈沖量輸出
15、鍵入12段非線性修正,內(nèi)置10段非線性修正
16、通訊:串口輸出RS232/RS485
17、供電電源:24VDC/600mA;220VAC/2W;110VAC/3W
18、報警:1-2路繼電器輸出、5A/220V、5A/30VDC、鍵入設(shè)定
19、大屏幕LCD顯示:七位瞬時流量,八位累積流量
20、過程壓力:1.6Mpa(***大20MPa)
21、安裝工藝形式:插入式(卡套、卡套+球閥、法蘭連接)適用于DN80以上的管道安裝,管道式(法蘭、螺紋連接)適用于DN15以上的管道安裝。
22、防爆等級:本安型(iaⅡCT5)、隔爆型(ExdⅡCT4)
23、防護等級:IP65
管段傳感器數(shù)據(jù)表 (螺紋連接)
內(nèi)徑
(mm)DN |
重量
(Kg) |
安裝長度
(mm)L |
連接螺紋
|
額定壓力
(MPa) |
|
帶連接件
|
不帶連接件
|
||||
20
|
4.5
|
280
|
R3/4″
|
G1″
|
1.6MPa
|
25
|
4.7
|
280
|
R1″
|
G11/4″
|
|
40
|
5.0
|
280
|
R11/2″
|
G2″
|
管段傳感器尺寸表(法蘭連接)
內(nèi)徑
(mm)DN |
重量
(Kg) |
安裝長度
(mm)L |
法蘭尺寸(mm)
|
額定壓力
(MPa) |
||
D
|
D0
|
N×A
|
||||
20
|
6.2
|
280
|
105
|
75
|
4×14
|
1.0
|
25
|
6.6
|
280
|
115
|
85
|
4×14
|
|
32
|
7.2
|
280
|
140
|
100
|
4×18
|
|
40
|
8.2
|
280
|
150
|
110
|
4×18
|
|
50
|
9.6
|
280
|
165
|
125
|
4×18
|
|
65
|
10.8
|
280
|
185
|
145
|
4×18
|
|
80
|
13.1
|
280
|
200
|
160
|
8×18
|
|
100
|
16.5
|
280
|
220
|
180
|
8×18
|
|
125
|
19.6
|
290
|
250
|
210
|
8×18
|
|
150
|
29.8
|
310
|
285
|
240
|
8×22
|
|
200
|
40
|
340
|
340
|
295
|
8×22
|
|
250
|
56
|
370
|
395
|
350
|
12×22
|
|
300
|
66
|
410
|
455
|
400
|
12×22
|
|
350
|
70
|
440
|
505
|
460
|
16×22
|
|
400
|
75
|
480
|
565
|
515
|
16×26
|
|
450
|
90
|
510
|
615
|
565
|
20×26
|
|
500
|
105
|
550
|
670
|
620
|
20×26
|
|
600
|
162
|
620
|
780
|
725
|
20×30
|
|
700
|
180
|
690
|
860
|
810
|
24×26
|
0.6
|
800
|
240
|
750
|
975
|
920
|
24×30
|
|
1000
|
390
|
890
|
1175
|
1120
|
28×30
|
|
1200
|
650
|
1030
|
1405
|
1340
|
32×33
|
|
1400
|
850
|
1160
|
1630
|
1560
|
36×36
|
|
1600
|
1150
|
1290
|
1830
|
1760
|
40×36
|
|
1800
|
1500
|
1430
|
2045
|
1970
|
44×39
|
|
2000
|
1890
|
1560
|
2265
|
2180
|
48×42
|
HDRSL |
熱式氣體質(zhì)量流量計 |
|||||||
公程通徑 |
-XX |
100表示DN100 |
||||||
安裝形式 |
G |
管道式 |
||||||
C |
插入式 |
1 |
螺紋連接 |
|||||
2 |
法蘭連接 |
|||||||
公稱壓力 |
A |
0~0.6MPA |
||||||
B |
0~1.0MPA |
|||||||
C |
0~1.6MPA |
|||||||
D |
0~2.5MPA |
|||||||
E |
0~4.0MPA |
|||||||
F |
0~6.4MPA |
|||||||
G |
0~10MPA |
|||||||
H |
0~16MPA |
|||||||
工藝條件 |
0 |
普通 |
||||||
1 |
防腐 |
|||||||
2 |
防爆 |
|||||||
3 |
高溫 |
|||||||
輸入信號 |
A |
無輸出 |
||||||
B |
4~20MA |
|||||||
C |
RS485 MODBUS |
|||||||
供電電源 |
1 |
220V AC |
||||||
2 |
24V DC |