旋进漩涡流量计(创盛).pdf

矿用 CX 流量计培训资料1 旋进漩涡流量计矿用瓦斯气体流量计的培训资料一、煤矿瓦斯抽放对流量计的要求矿井瓦斯抽放、 计量监控、管理维护是瓦斯治本的措施加强抽放瓦斯可以大幅度降低采区瓦斯涌出量， 能有效地解决瓦斯浓度超限，提高矿井安全性， 降低通风费用 抽放原始煤体瓦斯还可以降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量，防止煤与瓦斯突出有效途径根据瓦斯抽放的规定， 地面抽采泵站必须安装自动计量装置，井下干管、 抽采支管、 抽采钻场计量可安设自动计量装置或流量计；新建及改造地面抽采泵站、井下干管抽采计量地点必须同时安装自动计量装置或流量计用于测定瓦斯抽采量，抽采参数主要测定浓度、负压、温度、流量（有可能时，对以下8 个参数要进行考查，温度、压力、 、浓度、瞬时混合流量、瞬时纯量、累计混合流量、累计纯量、抽采率） , 抽采计量必须做到测量值可靠、计算准确、记录认真所有抽采量的计算统一用大气压为101.325kPa、温度为 20°C标准状态下的数值综合以上情况，煤矿瓦斯抽放时对流量计有如下的要求：1、流量计能显示标准状态下的累积总量和瞬时流量，包括瓦斯纯量；2、流量计能方便与其他各种安全监控系统连接，并能监测到瞬时混合流量、浓度、压力、温度、瞬时纯量、累计纯量和累计混合量和抽采率等参数；3、流量计安装要方便（一体化结构） ，对环境条件要求少，水平或倾斜应不影响计量；4、流量计内应无可动部件，要有一定的耐脏、耐腐蚀性能；在正常使用过程中，内部不能有积水及污物存在；5、流量计的计量误差不超过2% ，要有长期（一年以上）的计量稳定性，并且确保整个自动计量监控系统的误差不超过5% ；6、流量计要有比较宽的量程比，最好能达到1：15 或以上；7、要有 200~1000Hz标准频率信号输出，方便与各系统连接；8、要有有效期内的煤安证；9、其他一些要求。

矿用 CX 流量计培训资料2 二、目前煤矿瓦斯抽放计量用流量计的性能对比：流量计名称技术性能旋进漩涡流量计孔板流量计V锥流量计1 流量范围度≥10~15：1；一般为 5~3：1；≥10~15：1；2 同 口 径 最 小流量≤0.03m3/Min ；流量可以做到很小， 但是压损很大，难以承受；0.5 m3/Min ；3 计量精度±1~1.5%；±2% ；±1~1.5%；4 流量计结构流量、温度、压力一体化；分体；分体；5 安装要求1、 前≥ 3~5DN ，后≥ 1~3DN ；2、 任意角度安装；1、前≥ 20~30DN ，后≥ 5~10DN ；2、需定制；1、前≥ 3~10DN ，后≥ 1~3DN ；2、必须水平安装；6 现场调试不需要；需要；需要；7 输出参数温度、绝对压力、 标况流量；差压或标况流量；标况流量；8 长期稳定性好；较差；较好；9 原理结构速度式 / 无转动件；差压式 / 无转动件；差压式 / 无转动件；10 气 体 中 有 固体颗粒小颗粒，基本无影响；小颗粒可以通过， 但会在孔板两侧堆积， 引起测量误差；小颗粒，基本无影响；11 超量程运行有特定要求时可以， 但压损变大；计量不准确；计量不准确；12 压力损失一般；很大；可调整，一般不大；13 重复性优于 0.2%；新表 0.2%，越用越差；优于 0.2%；三、CX流量计的主要特点、工作原理、结构及性能：1、主要特点：1） 内置式压力、温度、流量传感器，安全性能高；2） 采用双传感器、新型信号处理放大器和独特的滤波技术，有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号，大大提高了流量计的抗干扰能力，使小流量具有出色的稳定性；3）量程宽度比高达1：15或以上；最低测量瞬时流量为0.03m3/min；4）结构紧凑，无机械可动部件，传感器及显示一体化，外形美观；出厂时已按国标及行业标准经过严格的标准校准设备进行参数的校正，用户无矿用 CX 流量计培训资料3 需更改参数设置；5）特有的压力、温度传感器故障自诊断功能，并清晰简明地显示于LCD屏和上位机的界面中；6）具有 485通信接口，可远传被测介质的温度、压力、瞬时流量、标准体积总量等仪表有关参数，传输距离≤1.2km；7）具有流量，压力，温度的频率模拟信号输出（200~1000Hz ） ，传输距离为 2km ；8）节流小，对环境条件要求少，对流量计的前后直管段安装要求低（前为≥3DN 、后为≥ 1DN ） ，水平或倾斜安装都能准确计量；该流量计的安装、使用及维护特别方便；9）流量计有内置一组镍氢电池，在无外电源的情况下可连续使用1~3年；10）智能流量积算仪可以任意角度定位（转动角约为350°） ，使流量计在各种安装条件下的读数更方便更直接；11）特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失；12）规格齐全，从 DN50 ～DN600 ，满足用户的各种管径和流量的需要；13）仪表具有防爆及防护功能，防爆标志为ExibⅠ，防护等级为 IP55。

2、流量计的工作原理：当沿着轴向的流体进入流量传感器入口时，在起漩器的作用下，被强制围绕中心线旋转，产生漩涡流，漩涡流在文丘利管中旋进， 到达收缩段突然节流后，使漩涡流加速，当通过扩散段时，漩涡中心沿一锥形螺旋线进动此时，由两个压电传感器检测到的漩涡流进动频率信号经前置电路放大、滤波、整形后转换为两路与流速成正比的脉冲信号， 经积算仪中处理电路进行相位的比较和判断，并剔除外来干扰信号后与温度、 压力传感器检测到的信号一起送入智能流量积算仪进行运算处理， 并把流体的体积流量和总量直接显示于LCD屏上其工作原理如下图，结构见图 1 所示矿用 CX 流量计培训资料4 3、流量计的结构（见图1） ：流量计由以下七个基本部件组成：1） 起漩器 -- 用不锈钢或铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶片，它固定在壳体收缩段前部，强迫流体产生强烈的漩涡流2）壳体 -- 本身带有法兰（或螺纹） ，并有一定形状的流体通道，根据不同的工作压力，壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢（铸钢）3）流量计积算仪 -- 由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及微处理单元、 液晶驱动电路和其它辅助电路组成，并配有外输信号接口， 该流量积算仪可以自由旋转350°，在各种安装方式下都可方便读数。

4）压电晶体传感头 -- 用两个传感器安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出漩涡进动的频率信号5） 温度传感头 -- 以 PT1000铂电阻为温度敏感元件， 在一定温度范围内， 其电阻值与温度成对应关系6） 压力传感头 -- 以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化， 因此在一定激励电流作用下， 其两个输出端的电位差与外界压力成正比7）消漩器 --固定在壳体出口段， 其作用是消除漩涡流， 以减小对下游仪表性能的影响矿用 CX 流量计培训资料5 图 1 旋进漩涡流量计工作原理图4、流量计的外形尺寸：流量计的外形尺寸如图2 所示，图中未注尺寸列于表1 中，流量计采用法兰连接方式，法兰尺寸执行GB/T9112 ～9113-2000 标准表 1单位： mm 内容型号公称 通径 DN 流量 计长 度 A PN 公称压力 1.6MPa H D K n L d CX-100 50 230/20 0 G2 ”螺纹连接100 410 376 220 180 8 18 156 CX-150 150 570 430 285 240 8 22 211 CX-200 200 700 470 340 295 12 22 266 250 700 573 405 355 12 26 319 300 1000 630 460 410 12 26 370 注：流量计的外形尺寸，根据不同的流量范围，可能会有所变化，请以实物为准。

矿用 CX 流量计培训资料6 d95Hn-LAKD130201图 2 流量计的外形尺寸图5、流量计的显示：说明：①总量及流量的显示值是指在标准状态下的体积累积总量及瞬时流量；②有流量时，温度和压力循环显示、时钟和工况百分比循环显示；无流量时，显示屏只显示总量和时钟；③电池供电时显示电池符号，外电源供电时不显示电池符号④当显示“温度OPEN ”时，表示温度传感器出现故障，当显示“压力OPEN ”时，表示压力传感器出现故障, 应及时更换相应传感器矿用 CX 流量计培训资料7 三、CX流量计的规格型号及选型原则1、流量计的规格型号见表2：表 2 型号规格工况流量范围 （m3/Min ）对应的公称通径 （mm ）公称压力等级 （MPa ）备注CX-100 0.035～0.4 DN50 1.6 ；2.5 ；1．PN>4.0MPa 为 特殊规格，在订 货时注明； 2． 需要其它流量 范围时，请在订 货时说明； 3．没有特殊要 求，产品出厂时 都 采 用 法 兰 连 接；0.1 ～1.7 DN100 0.17 ～2.5 0.35 ～6.7 CX-150 0.6 ～10 DN150 1.35 ～20 CX-200 0.85 ～13.5 DN200 1.35 ～23.5 DN250 5～60 DN300 注：①表中所列的流量范围为产品出厂时检定的流量范围（常温、常压下介质为空气，ρ=1.205kg/m3） ；②随着压力的增大，流量范围也随之扩大；③未特殊注明，产品均按1.5 级出厂。

2、 选型时主要考虑的因素：工况流量范围：不同规格的流量计， 均有其不同的工况流量范围； 对于每种型号规格的流量计，其工况流量范围是稳定的 （基本不受介质的压力、 温度等物理条件变化的影响），因此选型时应根据介质的流量范围、温度、压力等条件，计算出流量计的工况流量范围，并使介质的工况流量范围处于所选流量计的工况流量范围内；最佳工作流量范围：由于流量计的使用环境条件很可能存在有振动、脉动等较为恶劣或干扰因素，因此，当流量计经常工作在下限流量时，就很难保证计量精度；其次，当介质流量高于上限流量时， 不但会产生计量误差， 也会影响流量计的使用寿命，虽然我公司生产的 CX流量计可以在≤ 120%Qmax的进行计量，但不支持长期在超正常流量范围外运行；所以厂方要求流量计的最佳工作流量范围应处于20%Qmax～80%Qmax流量段（ Qmax为流量计的最大工况流量），尽量避免流量计长期在 20%Qmax以下的小流量段或 Qmax以上的大流量段运行压力传感器量程：矿用 CX 流量计培训资料8 ①在正压状态下使用时， 为了保证流量计压力检测的准确度，必须使流量计的介质最低工作压力大于压力传感器量程上限的三分之一，且介质最高压力不得超过压力传感器量程上限。

②在负压状态下使用时， 没有特殊要求， 但厂家建议绝对压力应高于30kPa，（我公司采用的是0~200 kPa的绝对压力传感器）， 即负压 （表压）应低于 70 kPa，这样就可以保证压力传感器的计量精度在0.5~1%以内；对于抽采瓦斯用的流量计， 还应考虑抽气泵的抽气能力及抽气时的负压值3、选型举例：已知某一井下抽气支管的抽气负压范围为8～20kPa （表压），介质温度范围为+10℃～+40℃，抽气量为1～10m3/Min( 标况流量 ) ，主要成分是瓦斯气，要求确定流量计的规格型号分析：上表 2 中给出的流量范围为工况流量范围，而本例中给出的流量范围是标况流量范围， 因此，必须根据气态方程先将标况流量换算成工况流量，然后再选择合适的口径气态方程式如下：gbgbbg gbZZTPTP式中：下标 b 代表标准状态，下标g 代表工况状态；gb ZZ—— 气体压缩系数，按中国石油天然气总公司SY/T 6143-1996 标准计算当介质压力低于 500kPa时，均可按 Zb/Zg=1.00 估算计算： ① 当负压为 20kPa、温度最高（ +40℃）时，流量计应显示最大标况体积流量（当地大气压取101.325kPa） ，即13.31293.1540273.15 20101.325101.32510TTPPbggb bgmaxm3/Min ；② 当负压为10kPa、温度最低（ +10℃）时，流量计应显示最。