天然气流量计 气体腰轮流量计 气体罗茨流量计

 天津科优仪器仪表有限公司     目 录   一、概述 2 二、结构与工作原理 2 三、技术参数与主要功能 4 四、选型与安装 6 五、使用注意事项 17 六、订货须知 17   注意！ l 安装使用前，请仔细阅读本说明书理解各项内容，以便能正确的安装、电路连接、运行操作和保养维护等。   l 本说明书应保存在实际Zui终使用人的手中。   l 本说明书应保存到流量计报废为止。   l 本产品技术规范可能发生变化，恕不另行通知。                               一、概   述 气体腰轮流量计是一种高精度、高可靠性、宽范围度的气体监测和计量仪表。 智能气体腰轮流量计是在腰轮流量计基础上集成流量、温度、压力传感器和智能化仪表的新型流量计。 智能气体腰轮流量计气体是测量天燃气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体的的理想仪表。 产品的主要特点： l 宽量程： 根据不同规格，Zui高范围度可达到1:216 l 低始动流量： 根据不同规格，Zui低始动流量可达到0.04m3/h。 l 高精度、高重复性： 长期精度不受介质的影响，长期运行，精度稳定。 l 压力损失小： 根据不同规格，压力损失为0.08kPa-0.58kPa。 l 高集成度，低功耗 采用先进的微机技术与高性能的集成芯片，整机功能强大，性能优越. l 结构紧凑： 压力传感器、温度传感器、流量传感器全部内置，使结构更加紧凑。 l 数字压力温度传感器         数字温度传感器和数字压力传感器配置，单独校准与检定，更换、维护和使用方便。 l 分段修正 按流量频率信号，可将仪表系数分六段自动进行线性修正，提高仪表的宽范围精度. l 完整数据存储功能， 采用E2PROM数据存储芯片，保存用户参数、厂家参数，及时的数据保存功能，可防止突然掉电时数据丢失，在停电状态下，内部参数可性保存。 l 基本输出完整。 智能流量计带有基表脉冲输出、工况或标况脉冲信号输出，和标定脉冲输出。RS485接口输出，也可根据用户需要输出4～20mA标准模拟信号。 l 数据追溯管理 实时数据库，通过RS-485通讯接口，可查询分析。 l GPRS实时管理系统 本系列中,G型表具有GPRS传输功能，可在线、定时长、定点实现传输功能，监测仪表、控制阀、管线压力、燃气报警器等数据，极其容易组建GPRS无线网络系统。           二、结构与工作原理 2.1、智能腰轮流量计由5个部分组成（见图1）     1） 气体腰轮流量计2）温度传感器3）压力传感器 4）流量传感器5）智能流量积算仪 图1 智能腰轮流量计组成示意图 2.2、智能气体腰轮流量计的工作原理（见图2） 智能气体腰轮流量计，主要由壳体、共轭转子和智能流量积算仪等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差（P入＞P出）作用下，通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持工作间隙，实现了连续的无接触密封。转子每转动一周，则输出四倍计量室有效容积的气体。其计量过程和工作原理如图1所示（图中仅表示了四分之一周期）。                   位置1           位置2：           位置 3               位置 4   气体进入             气体推动            气体经过计量          每对转子旋转一周 仪表上游腔体         腰轮转动            腔排出计量腔          排出等体积气体4次 图2 气体腰轮流量计工作原理 2.3、智能流量积算仪的工作原理 智能流量积算仪由温度和压力检测、流量传感器以及微处理器单元组成。智能流量积算仪中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并进行压缩因子修正，气态方程如下：   （1）      式中：  Q：标准状态下的体积流量（m3/h）；            Q0: 工况状态下的体积流量（m3/h）； Pg：流量计压力检测点处的表压（kPa）；        Pa：当地大气压（kPa）； Tg：介质的温度（273.15＋t）(K)；        t：被测介质温度（℃）； Zn：标准状态下的压缩系数；                  Zg：工作状态下的压缩系数； Tn：标准状态下的温度（273.15＋20）(K)； Pn：标准大气压（101.325 kPa）。 注：天然气Zn/Zg＝Fz2，Fz称为超压缩因子，按标准SY/T6143-1996中的公式进行计算。   三、主要技术参数与功能   3.1  产品执行标     本流量计执行JB/T 7385-1994 《气体腰轮流量计》和JJG633-2005《气体容积式流量计检定规程》的计量技术规范与标准， 符合国家标准GB3836.1-2010 《爆炸性环境 第1部分：设备通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性环境 第4部分：由本质安全“i”保护的设备 》标准 3.2  精度等级： 1.0级：  ±1.0%  0.2 ±2.0% 1.5级：  ±1.5%  0.2 ±3.0% 未特殊注明产品，按照1.5级精度出厂，其余精度，订货时，需要特殊说明定制。   3.3 流量计量计规格、基本参数和性能指标（见表1） （表1） 型规格号 公称 通径 DN （mm） 量程比 流量 范围 （m3/h） 始动 流量 m3/h Qmax时 压力损失 Pa Zui大 工作 压力 MPa 公称 压力 MPa 材质 LLQ-16D 25 20:1 0.8-16 0.07 110 0.6     铝   合   金   LLQ-20D 25 20:1 1-20 0.07 110 0.6 1.0 1.6MPa LLQ-30D 50 30:1 1-30 0.07 120 LLQ-40D 50 40:1 1-40 0.06 140 LLQ-60D 50 65:1 1-65 0.07 120 LLQ-85D 50 70:1 1.2-85 0.07 160 LLQ-100D 80 70:1 1.5-100 0.06 170 LLQ-150D 80 120:1 1.2-150 0.05 150 LLQ-200D 80 70:1 3-200 0.15 180 0.6   LLQ-250D 100 80:1 3-250 0.16 190 LLQ-300D 100 120:1 2.5-300 0.12 200 LLQ-350D 100 110:1 3-350 0.15 300 LLQ-450D 100 110:1 4-450 0.11 400 LLQ-500D 100 125:1 4-500 0.11 500 LLQ-650D 150 80:1 8-650 0.65 560 LLQ-800D 150 80:1 10-800 0.65 580 LL 150 90:1 11-1000 0.8 600 LL 200 64:1 25-1600 1.5 650   (以上参数如有修改恕不另行通知)      3.4 使用条件 3.4.1 标准状态条件：P=101.325 kPa   T= 293.15K 3.4.2 使用条件： a.环境温度：－25℃～+80℃            b.介质温度：－20℃～+60℃ c.相对湿度：5%～95%                  d.大气压力：86KPa～106Kpa 3.5电气性能指标： 3.5.1工作电源： a.内仪表电源：1节3.6VDC锂电池，电池电压在3.1V～3.6V时均可正常工作； b.内GPRS电源：1节6.0VDC锂电池，电池电压在5.0V～6.6V时均能正常工作； c.外市电电源：+24VDC±15%，纹波≤±5%，适用于4～20mA输出，脉冲输出，RS-485等； d.外市电（太阳能）GPRS电源：+5VDC～+7VDC。 3.5.2整机功耗：外电源，﹤1W                 内仪表电源，平均功耗≤1m W，可连续工作五年以上。                   内GPRS电源：按照日平均通讯次数（2-12次），可连续工作一至五年。 3.5.3 脉冲输出方式 1） 基表脉冲信号: （用于对仪表的标定） 直接将流量传感器检测的基表原始脉冲信号经放大器输出，高电平≥20V，低电平 ≦ 1V。 2） 修正后工况脉冲信号（或标准体积流量）： 由软件设置，默认为修正后工况体积流量脉冲输出，幅值为：高电平≥20V，低电平 ≤ 1V。 3） 定标脉冲信号(用于IC卡控制器输入)： a. TTL输出幅度0～3V，输出脉冲宽度≥50ms。 b. OC输出 3.5.4 电流输出： 4～20mA标准模拟电流输出功能 与标准体积流量成正比，4mA对应0 Nm3/h，20mA对应Zui大标准体积流量（该值可设定）。 输出形式为：二线制或三线制 3.5.5  RS485通信 通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接，进行串行通信。可显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。 3.5.6  GPRS通信 1) 通过内嵌的GPRS系统，进行串行通信。可实现远程抄表控制系统 2) 显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。 3）显示IC卡数据和控制IC卡控制器开阀门，关阀门，购气等 3.5.7 阀门控制输出：       可选择阀门控制型，直接控制阀门，实现独立控制和远程控制    3.5.8 管道压力检测       可选本公司数字压力传感器，检测仪表另一侧的调压器前或调压器后压力。 3.5.9 报警       可接报警器输出开关， 控制阀门切断气源，并通过GPRS系统通知到管理系用。                                       四、选型与安装 4.1流量计选型 用户应根据管线输气量，介质可能达到的温度和压力范围，估算出管线的Zui高和Zui低体积流量，正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖Zui低和Zui高体积流量时，在压损允许下，应选小口径。 选型计算按照公式（1）进行计算。 4.2选型实例： 已知某一供气管线实际工作压力为0.5MPa～0.6MPa（表压），介质温度范围为-10℃～+40℃，供气峰值量为400～500Nm3/h。当地大气压为101.3kPa，要求确定流量计的口径。 分析：由于前面表1中给出的流量范围为实际工作状态下的流量范围，因此需先将标况流量换算成工况流量，再选择合适的口径。 计算：当介质压力Zui低、温度Zui高时（估算选型可不考虑天然气压缩因子的影响），此时当处于供气峰期时具有Zui大体积流量，所以有： (2) 同理，当介质压力Zui高、温度Zui低时，此时当处于供气谷期时具有Zui小体积流量，所以有： (3) 即工作状态下介质的流量范围为227.2～933.7m3/h。由表1查得，需选取LLQ-1000   4.3流量计外型尺寸及安装（见图3-5和表3）                    图3     LLQ-16、LLQ-20螺纹连接安装尺寸图     图3 LLQ-20（30、40、60、85、100、150、200、250、300、350、450、500） 法兰联接安装尺寸图         图4 LLQ-650、LLQ-1000、LLQ-1600法兰联接安装尺寸图   4.3.1流量计安装尺寸（见表3）                                                                     （表3） 型号规格 公称通径 DN A C W H 法兰 (mm) (mm) (mm) (mm) C1 n-d LLQ-16 25 235 90 105 105 螺纹连接 LLQ-20 25 235 90 105 105 φ85 4-M12 LLQ-30 32 285 110 105 105 φ110 4-M16 LLQ-40 40 307 120 105 105 φ110 4-M16 LLQ-60 50 385 140 185 172 φ125 4-M16 LLQ-85 50 420 156 185 172 φ125 4-M16 LLQ-100 80 460 175 185 172 φ160 8-M16 LLQ-150 80 490 190 185 172 φ160 8-M16 LLQ-200 80 485 185 235 246 φ160 8-M16 LLQ-250 100 565 230 235 246 φ180 8-M16 LLQ-300 100 565 230 235 246 φ180 8-M16 LLQ-350 100 565 230 235 246 φ180 8-M16 LLQ-450 100 655 275 235 246 φ180 8-M16 LLQ-600 100 655 275 235 246 φ180 8-M16 LLQ-650 150 640 293 450 380 φ240 8-M20 LLQ-800 150 640 293 450 380 φ240 8-M20 LLQ-1000 150 705 352 450 550 φ240 8-M20 LLQ-1600 200 765 401 450 550 φ295 8-M20   4.3.2流量计的安装 1).用户安装使用前，应详细阅读此说明，以保证流量计正确安装，合理使用，以免影响正常运行和计量精度。 2).安装流量计前应将进出口封装物去掉，必须防止颗粒状杂质掉入计量室内，如计量室表面涂有防锈油，可用汽油或煤油冲洗干净，并严格清除管道内杂质。流量计上游应安装过滤器或过滤网，以防止锈渣、焊渣及其它杂质进入计量室。 4).流量计安装时，无论进出口为垂直或水平位置，都应尽量保持转子轴线水平。 5).为防止新安装管道中的锈渣、焊渣及其它杂质进入流量计内，用户应先将过渡管安装在流量计的安装位置上，通气一段时间，确保无大颗粒杂质后，再换上流量计。 6).安装流量计时，应确保流量计中心与管线中心对齐，无错位、并使流量计不受外力影响（包括轴向与切向）。 4.4 推荐安装方式： 根据腰轮流量计的特点、推荐垂直安装流量计且气体流向为上进下出。在特殊情况下可采取左进右出。 安装流量计时应设置前后阀门和旁通管路，以保证维修保养时，不必停气。                                               图6上进下出立面图（推荐）                 图7左进右出平面图   4.5   流量计安装管路各部分配管和管件尺寸必须适当，不得使流量计本体承受不正常的外力。 4.6   流量计安装完毕后，从注油口中注入润滑油（GB486~65高速机油H5）至油窗中线（注意不能多加），使用过程中定期或不定期检查，确保润滑油的充足及洁净程度。在使用中若发现润滑油发黑或油位高于油窗中线，则说明润滑油变质或有杂质，此时应更换新润滑油。若油位低于油窗中心线3mm，则说明润滑油损耗，需补充至油窗中线。加注润滑油时，必须关闭流量计前后阀门，将流量计内气体排空后，再加注润滑油。 4.6.1流量计投入运行时，所有阀门应缓慢开闭，以防止气流的强烈冲击，而损坏流量计。 4.6.2流量计投入运行一段时间后，如发现过滤器压降增大，应清洗过滤器或更换过滤介质；如发现流量计压降增大，起步流量升高时，可用干净汽油或煤油冲洗计量室。 4.6.3流量计长期停用时，应将润滑油放空，将计量室用汽油冲洗干净后，封住进出口，置于干燥处。 4.6.4流量计用于计量城市燃气（天然气、人工煤气等）时其杂质含量应符合我国“城镇燃气设计规范”（GB50028-93）的含量标准。