气体流量计生产厂家

专家引导选型 24小时售后服务

高浓度甲烷气体流量计 测定仪工作温度试验的解决方法

时间:2018/07/16来源:未知

高浓度甲烷测定仪的工作温度试验 (包括低温和高温工作试验) 为安全起见, 一般做法都是采用把甲烷测定仪恒温2小时后取出在高低温箱外进行, 这种方法显然偏离了试验要求, 无法准确规范在线测试仪器的环境可靠性试验, 失去了做该项试验的意义。

一、解决方法

1. 设计思路

装置首先能满足计量仪器产品低温恒定、渐变、交变、湿热变化等环境模拟可靠性试验。温湿度控制精确, 高低温切换快捷、温湿度的波动性小, 稳定性好, 各项技术参数满足试验标准要求。
其次在传统高低温箱的基础上加设防爆功能。对于高浓度的甲烷测定仪, 通入试验箱内只要高于爆炸下限的气体浓度就有危险;高低温试验装置试验空间内没有电路, 没有引起明火的危险, 但局部元件高温热源是引起甲烷爆炸的大隐患。因此要杜绝危险, 必须从降低甲烷气体浓度和杜绝高温热源这两个方面采取措施。
(1) 阻断爆炸条件:①把试验装置加热系统常用的直接加热方式改为间接加热, 杜绝箱内有加热元件, 通过排除试验空间内局部高温引起明火的因素即可切断火源;②通过往箱体内补充新鲜空气来稀释甲烷气体浓度。具体措施是采用空压机通入洁净空气稀释箱内甲烷气体浓度;③通过强排设施, 排放箱内甲烷气体。
(2) 增加预防措施:①通过低浓度甲烷气体传感器监控箱体内气体浓度, 报警信号发出时可以人为干预控制;②试验箱的门采用加固装置, 万一发生爆炸, 不至对箱体外的操作人员及环境造成冲击和伤害。

2. 试验装置的结构组成及工作原理

该装置主要由试验箱体、制冷系统、加热系统、补气系统 (空压机和气体流量计组成) 、排气系统、低浓度甲烷传感器 (箱内气体浓度监控) 等组成 (见图1) 。
图1 装置结构原理图
图1 装置结构原理图   下载原图
 
(1) 加热系统采用了间接加热方式。间接加热是把所有的加热部件放置在试验箱外部, 加热部分和试验箱体分开, 控制设定温度时, 首先是通过外部的加热和制冷控制硅油的温度, 然后通过泵抽到试验空间中的蒸发器中进行热量的交换, 避免试验空间中直接产生过高的温度, 控制爆炸点的高温条件。湿度的控制原理也极为相似, 是把加湿水盘中的加热丝放置在外部, 被加热后的水由水泵带入加湿水盘, 从而实现加湿的功能。
(2) 稀释箱体内甲烷气体浓度。箱内配置防爆型甲烷气体传感器用以监控箱内泄漏气体浓度, 精确计算箱体容积, 计算好需补充的气体流量, 空气压缩系统产生的气体以15m3/h的流量吹入试验箱空间内, 用以稀释箱体内甲烷浓度, 并通过放置在箱体内的甲烷传感器来监控箱内气体浓度, 保证气体浓度持续低于爆炸下限。排出的甲烷气体由排气系统抽到外界。
(3) 试验后残余甲烷气体的排放。如果排放管路里浓度较高, 强排电机本身不防爆的话, 仍具有较高危险性。因此在试验箱上方采用了半开放式而非全封闭式的强排管路, 从而排除残余气体排放的危险。
(4) 工作箱内的照明设置在箱体的门上, 采用多层密封避免引起箱内电火花。该装置具有普通计量器具的高低温工作试验、温度贮存试验、恒定湿热试验、交变湿热试验的功能, 也具备了高浓度易燃易爆气体工作温度试验在线测定的功能, 它控制精准、安全规范, 完全符合各类高浓度甲烷测定器的技术标准要求。

二、高温工作试验过程及验证

首先做好准备工作:1.将要做高温工作试验的样机放入高低温箱内, 接入样机电源信号线, 使样机处于工作状态。2.连接好气路, 将甲烷标准气体与气体流量计及样机连接好, 为保证标准气体与箱内温度一致, 在样机前端连接了 (3~4) m的紫铜管预热管路 (工作温度试验均应使通入样品的气体温度与其一致) 。3. 使试验箱内监控用甲烷传感器处于工作状态。
然后设定高低温箱参数 (目标温度和恒定时间等) , 选择补气模式, 启动高低温箱, 温度稳定后恒定2小时, 2小时后开启空压机, 调整好气体流量计流量 (补充新鲜空气) , 通入标气开始测定基本误差, 同时开启排风机。在试验过程中观察箱内监控传感器示值。
经多次试验, 高低温箱内残余甲烷气体浓度均未超过0.2%。
一、甲烷流量计产品概述

      AK-LUGB甲烷流量计系列涡街甲烷流量计是利用液体振动原理而开发的一种新型甲烷流量计,广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量,该压甲烷流量计无可动部件,可靠性强、精度高、寿命长,可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。
其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响,同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压,安全防爆,适用于恶劣环境。甲烷流量计分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。

二、 甲烷流量计主要特点

1.结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠 。
2.安装简单,维护十分方便。
3.检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
4.输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点飘移,精度高。
5.测量范围宽,量程比可达1:10。
6.压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
7.在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
8.应用范围广,蒸汽,液体,气体的流量均可测量。

三、甲烷流量计工作原理

     甲烷流量计是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”(见下图)。
由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、zui后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。
一定雷诺数范围内(2×104~7×106 ),旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St?v/d,式中St 为斯特劳哈数,它是一个无量纲的系数,只要准确测出频率f,就可以求得流体流速v,由v求出体积流量。


四、甲烷流量计技术指标


1.精度等级:液体±1.0%,气体(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。
2.工作压力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。
3.介质温度:普通型-40~150℃ 中温型-40~250℃ 高温型-40~350℃。
4.输出信号:三线电压脉冲,低电平0~1V,高电平 > 4V,占空比50%; 二线制标准电流4~20mA;三线制标准电流0~10mA。
5.工作环境:-35℃~+60℃,湿度≤95%RH。
6.工作电源:DC12V;DC24V。
7.壳体材料:碳钢、不锈钢。
8.防爆类型:本安型 ExibIICT6。

五、甲烷流量计外形尺寸



六、插入式甲烷流量计

       将涡街测量头插入管道特定位置,通过测量该位置的局部流量,根据管道截面流速分布关系,计算出管道内平均流速值。它由转换器、插入杆组件、球阀( 根据需求配 )、安装短管(ф100)、涡街测量头等组成。
安装步骤:
1.在需要安装甲烷流量计的管道正上方(水平管道有此要求),割开 一个略小于ф100的孔,去掉毛刺;
2.将配套的一端带有法兰的短管放在孔的上面,保持短管与管 道垂直,焊接牢固;
3.放上垫片,插入甲烷流量计,法兰连接,若此时有球阀,应先将球阀放在短管上连接好,再打开球阀,插入甲烷流量计;
4.保证氮气流量计前有大于15D和后有5D的直管段(D为管道内径)。

七、甲烷流量计型号选择

甲烷流量计的选型是仪表应用中的非常重要的工作,据有关部门统计,流量仪表在实际应用中有2/3的故障是错误选型和错误安装造成的,请特别注意。

八、甲烷流量计对直管段的要求

为了确保仪表正常、准确运行,甲烷气体流量计安装点的上下游必须有一定的直管道,以调整流场,如图所示。


图1:同心缩管;
图2:同心扩管;
图3:一个90度弯头;
图4:同一平面两个90度弯头;
图5:不同平面两个90度弯头;
图6 :调节阀应安装在传感器下游5D以 远处,若必须安装在甲烷流量计上游, 则甲烷流量计上游应有不小于50D的 等径直管段,下游应有不小于5D 的等径直管段。
九、对管道的要求
1)上、下游配管内径D和与甲烷流量计内径DN相同,其差异满足下述条件:0.95DN≤D≤1.1DN。
2)配管应与甲烷流量计同心,同轴度应小于0.05DN。
3)密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径略大。
4)如需断流检查与清洗甲烷流量计,应设置旁通管道,如下图所示。


九、甲烷流量计体管道振动的要求


     甲烷流量计尽量避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采取减震措施,在气体流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。
特别注意:在空压机出口处振动较强,不能安装气体流量计,应安装在储气罐之后。

 

三、结束语

本装置的设计与应用解决了普通温湿度实验箱体不能实现防爆、甲烷气体稀释排放等问题, 实现高浓度甲烷气体传感器质量检验和型式检验的技术突破, 为各类甲烷气体传感器等相关安全计量器具的质量检验和型式检验, 特别是其中的在线工作温度试验提供了更加科学、有效、安全的检测手段。

常见问题推荐
资料查询
价格咨询
江苏华云仪表有限企业
销售电话:0517-86996066
企业传真:0517-86883033
手 机:18915186518
E-mail:[email protected]
企业地址:江苏省淮安市金湖县工业园同泰大道99号
XML 地图 | Sitemap 地图