流量计系列产品
 
 

涡街流量计工程安装问题探讨

发布时间:2017-10-23
 

以差动开关电容(DSC)为检测元件的SWINGWIRL Ⅱ电容式涡街流量计(以下简称流量计),其突出特点是工作温度范围宽,抗振性能优越,从而克服了应力式涡街客观上存在的困难,解决了流量测量领域存在的许多问题,深受用户好评。多年的制造和应用流量计实践,使我们深深地体会到,要确保这种流量计高可靠性地工作、获得高精度的测量效果,除了仪表选型应该准确之外,关键的是必须严格把好一次仪表工程安装这一关。本文仅就现场安装中较容易疏忽的几个问题及处理方法作一些探讨。
二、确保卡门涡街的稳定性
根据卡门涡街原理,只有稳定的涡街,其频率才严格与流速成比例,测量的准确性才能得到保证。为此,安装时要求:
1.流量计上游侧的流动分布(流场)尽可能不受干扰,下游侧旋涡的形成不受限制。相应的措施有:
(1)保证流量计的上、下游两侧分别有足够长的直营段,其中下游段长度至少为5D(D为管道内径),上游段长度则视上游管道阻流元件形式而定,但不应短于 10D,如果装上流动调整器对流动干扰加以限制的话。具体可参考专业标准和安装手册。至于调节阎等控制装置,干扰较严重,原则上应装在下游5D之外。
(2)当系统需要安装压力变送器、温度变送器时,取压点和测温点的理想位置应在下持例分别距离流量计旋涡发生体轴线3~5D和4~8D处。其中插人管道中的热电阻或热电偶的轴线应与旋涡发生体的轴线处在同一平面上,以尽可能不绐旋涡的形成和剥离造成扰动
为宜。

2、在靠近流量计的两侧,流通面积不能有明显的变化。否则,涡街的稳定性能受到干扰,由此造成的流速变化将引起旋涡频率的变化,增加测量误差,安装时应特别注意:
(1)尽可能选择上、下游直管段内径与流量计内径相等,这是最理想的。内径如有偏差,则应<3%,分两种情形;若管道内径大于流量计内径,则对测量无影响;反之,管道内径小于流量计内径,则可通过修正仪表系数K来补偿这种流通面积的变化,将影响消除。如果内径的偏差>3%,则对流场干扰较严重,产生的测量误差较大,甚至导致流量计工作不稳定。所以,管道与流量计内径匹配是银重要的。
(2)防止仪表与管道法兰之间密封垫仲人管道中。如果密封垫内径小于管道内径,由于流通面积突然缩小,将产生节流效应;如果密封垫安装时中心对不准,部分流通面积被盖住,流速分布将发生畸变,流场受到严重干扰,相当于直管段长度为零,这些都给测量带来很大的影响。克服的办法是密封垫内径稍大于管道内径;外径则与安装法兰的螺孔内切圆一致,或者制成带螺孔的密封垫,这样使可定位。
(3)流量计与上、下游直管道三者应共轴。假如轴线对不准,则遮住了部分流通面积,在流量计前后直接产生节流,增大流速,导致正的测量误差ε;
ε∝δ/D
式中D为内径,δ为轴心偏差距离。

处理方法:对于卡装型流量计可套上两个特制的定中心环,便可自动定位。

此外,安装法兰与管道之间内监焊缝的焊渣应清理干净,以避免由于焊缝凹凸不平平而影响流场的稳定性和造成流通面积的变化。
(3)选择流量计的安装力法使表头周围留有足够的空间,以便能方便地打开表头上盖,较自由地接触到电路板,对仪表进行测试调整。
三、确保合适的环境温度
流量计表头带有前置放大器电路板,为了使电子元器件能正常工作,规定环境温度为25~+60℃。连接表头与仪表体的管形支架结构特殊,具有优良的绝热性质,然而它的长度仅为130mm左右。因此,在测量高温或低温介质时,应注意:
1.当给蒸汽管道等热管保温时,流量计附近面向表头的保温隔热层的最仕高度是到达管形支架长度的 半。这样,支架中有保温部分(下半部)可阻止热量辐射,无保温部分(上半部)可阻止热量传递到表头。

上述方法也适合于液氮管道等冷管的保温。
2.流量计的安装应避开环境温度高的场所,如天花板的下方,因其存在热积累问题,所以是很危险的。
3.原则上流量计安装方位可以是任意的,具体地说,管道可以是水平的、竖直的或倾斜的,而对于任一确定走向的管道,流量计则可绕其轴线360度的任一位置固定。然而,在高温和低温介质场合,为尽可能创造一个适宜的温度环境和防止意外情况发生造成的损坏,务必遵循下列建议:

特殊情况:
(1)通径DN15和DN25的流量计,由于其机械结构特殊,不管测量何种温度的介质,均不可采用c的倒装方式。
(2)被测介质为液体时,应注意仪表体及上,下游管道必须始终充满介质。所以对于竖直管道,最好采用 d的安装方式;对于水平管道,若液体中含有少量气相,或管道未完全充满,则可采用下图的安装方式。

四、确保IP65的防护等级
流量计的防护等级设计为IP65-防尘密封和防喷水,故适合户外露天安装。然而,偶有用户反映电路板被水浸坏问题,经现场检查多为电缆密封套与电缆的配合处理不当、达不不到IP65标准所致。为此,在安装并进行电气连接时必须注意:
1.回路信号电缆横截面直径8mm左右为宜。如果截面太小,则难以密封,这时可对穿过密封套的这节电缆扎上几圈聚四氟乙烯密封带以增大外径,再拧紧密封套,便可达到密封的目的。

2.为防止水滴渗入,电缆及密封套应该向下,这对于安装在竖直管道上的流量计是较容易实现的;而对于水平管道上的流量计,则可按下图方式处理。

3.表头上、下盖之间采用橡胶圈软密封,效果良好。但仍应注意均匀拧紧上盖的四颗螺钉,以防渗水。
五、结束语
实践经验表明,SWINGWIRL 1I电容式涡街流量计的功能干扰或运行故障,基本上是由于安装不当或周围环境干扰因素所造成的。所以用户务必按照规范正确安装。此外,本文讨论的几个问题及其处理方法,也可供其它型式涡街流量计的工程安装借鉴