一. FEG100热式气体质量流量计工作原理
FEG100热式气体质量流量计是利用热传导原理而设计的,即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表,采用这种原理有两种实现方法:一是恒功率法,二是恒温差法。可用表达式来具体说明:
P/△T=A+B(Q)M
其中P表示消耗功率;△T表示两个传感器之间的温度差;Q表示质量流量;M表示指数系数,A,B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出:加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的工作中,我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法;后者为恒温差法。
我们采用恒温差法,它的表达方式是:
V = | K(Q/△T)1.87 |
ρɡ |
其中:Pg—流体比重(kg/M3)
V—流速
K—平衡常数
Q—加热量
△T—温度差
热式气体质量流量计适用于介质温度范围为-10℃~200℃,特殊的可以达到-40℃~450℃。
上式中的流体比重和密度有关:
Pg = Pn× | 101.3 + P | × | 273 |
101.3 | 273 + T |
Pg—工况条件下的介质密度
Pn—标准工况条件下的介质密度(101。3kPa,20℃),
P—工况压力(kPa)
T—工况温度(℃)
二. FEG100热式气体质量流量计应用范围
1、环保—水处理及污水处理
沼气利用过程中的气体测量;处理过程中的气体测量;燃气炉中气体测量
2、电力行业
燃料系统中气体分配过程中的气体测量;锅炉及辅助系统中各种气体的测量;氢气检测。
3、化学工业
烟气循环监测;采样系统中气体流量计量;污水处理过程中气池的气体测量;引风机的气体流量测量
4、石油与天然气工业
天然气生产过程中的天然气的计量;火炬气的监控;烟道流量的监控
5、纸浆与造纸行业
废水处理系统中气体的流量;烟道流量监控;锅炉回收二次/三次空气。
6、食品及医药行业
加工操作中新鲜空气的加入;啤酒厂的二氧化碳处理;瓶子消毒器中的热空气的流量;热氧化过程中气体流量测量。
三. FEG100热式气体质量流量计性能指标
测量范围:(0~60)M/s(标准状态为20℃,0.10133MPa)
温度范围:环境温度:-40℃~+85℃;-20℃~+70℃。介质温度:-10℃~+200℃
测量介质:单相气体或固定成分的混合气体
度: ±1%的读数±0.5%满量程 重复性:0.5%满量程
输出: 流速:(4~20)mADC; 温度: (4~20)mADC
输出阻抗:Rmax: (VS—12)/0.02(Ω)其中VS为电源电压,高低限报警无源光隔输出(50V/150mADC).
温度系数:0.05%/10℃
压力影响:可以忽略 响应速度:1s
供电电压:24VDC±10%;220VAC±10%
工作压力:1.6MPa (大于此范围可协议供货)
通讯接口:RS232或RS485可对所有参数进行设置及调整, 并对主变量进行监测.
显示接口:LED和按键允许用户现场设定流量量程和报警点以及校正流量, 温度等参数
可选的LCD: 瞬时流量, 累积流量, 累积时间等.
防爆认证:EXdⅡCT4 (对乙炔气除外)
四.FEG100热式气体质量流量计安装方式
1.插入式安装方式 2.螺蚊式安装方式
3.法兰式安装方式
五.FEG100热式气体质量流量计选型
1.量程和口径的选择
⑴用户首先要根据所要测量的介质和它的流速来确定管道的通径。表1是在标准状态下,介质为空气的流量范围。
表1
管径(DN) | 流量范围(Nm3/h) | 管径(DN) | 流量范围(Nm3/h) |
DN10 | 0~16 | DN25 | 0~156 |
DN15 | 0~36 | DN40 | 0~280 |
DN20A | 0~65 | DN50 | 0~500 |
DN20 | 0~110 | DN80 | 0~1000 |
DN25A | 0~100 | DN100 | 0~1750 |
⑵量程上,下限的确定:
Ⅰ、下限的确定:由于热式气体质量流量计下限能测量极低的流速,所以在选型中,不必考虑下限。
Ⅱ、上限的确定:一般选择高一些为好,在最大流量的基础上超出20%。
Ⅲ、混合气体量程:对于混合气体,用户应给出各种成分占总流量的百分比,然后由厂家确定量程。一般用空气或氮气标定,然后乘以一个转换系数。
2.安装方式的选择
用户可以根据所确定的管道口径,公称压力,现场使用的环境和检修的方便性来决定采用哪种安装方式;可选用的安装方式有以下三种:
⑴插入式安装方式
⑵法兰式安装方式
⑶螺纹式安装方式
3.结构型式的选择
⑴一体式结构,即传感器和转换器为一体,
⑵分体式结构,即传感器和转换器分离,但这两个之间的距离有一定的要求。
4.传感器材料的选择
根据使用的环境和介质,用户可以在以下几种中选择传感器材料:
⑴1Cr18Ni9Ti ⑵316L ⑶钛
5.型号选择
代号 | FEG100热式气体质量流量计 | ||||
代号 | 口径的选择,直接将口径写上就可,有两个特殊口径,20A和25A,这两个口径也是20和25的,但同正常的口径流量范围不一样,特此说明。 | ||||
代号 | 安装方式的选择 | ||||
Z | 直插式安装方式 | ||||
F | 法兰式安装方式 | ||||
L | 螺纹式安装方式 | ||||
代号 | 结构形式的选择 | ||||
Ⅰ | 为一体式结构 | ||||
Ⅱ | 为分体式结构 | ||||
代号 | 传感器材料的选择 | ||||
1 | 1Cr18Ni9Ti | ||||
2 | 316L | ||||
3 | 钛 | ||||
FEG100 | 25A | F | Ⅰ | 2 |
六.FEG100热式气体质量流量计安装
1. 安装位置及对管道的要求
安装流量计要选择远离弯头,变径,阀门的地方,以介质有一个稳定的流动状态,一般要求流量计的前直管段要大于己于10D,后直管段要大于己于5D;如果现场条件确实满足不了流量计的要求,可以采用在流量计前的一定距离安装整流器的方式来解决。
2. 插入式安装方法
气体在管道中流动,管道中各点的流速是不一样的,而且差别很大,一般在管道壁处流速慢,管道中心流速最快,热式气体质量流量计是速度式流量计,流量是管道截面积和流速的相乘,即
Q=πR2V
式中:R—管道半径
V—气体流速
Q—质量流量
热式气体质量流量计的传感器在管道中测量的是一点的气体流速,所以这个点很重要,它要体现的是整个管道的平均流速,这样才能用公式计算流量;所以在现场安装时,一定要把传感器插入到平均流速点处,并使传感器开口和流动方向一致。
我们的经验是:在大口径场所,要把传感器插入到管道内径的1/4处
在小口径场所,要把传感器插入到管道内径的中心处。
安装方式见图1
3. 管道式安装方法
法兰式安装方式和螺纹式安装方式都属于管道式安装方式,管道式安装条件与插入式安装条件一样,安装方式见图2和图3。
七.附录
附录一。常用气体质量的标准密度:
气体名称 | 密度(kg/m3) | 气体名称 | 密度(kg/m3) |
空气(干) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮气 | 1.2506 | 乙烯 | 1.2604 |
氧气 | 1.4289 | 丙烯 | 1.9140 |
氟气 | 1.7840 | 甲烷 | 0.7176 |
氖气 | 0.9000 | 乙烷 | 0.3567 |
氨气 | 0.7710 | 丙炔 | 2.0050 |
一氧化碳 | 1.2504 | 天然气 | 0.8020 |
二氧化碳 | 1.9770 | 煤制气 | 0.8020 |
一氧化氮 | 2.3401 | 二氧化氮 | 2.0550 |
极其结实的传感器设计 新的封装技术和生产工艺使西门子研发工程师可以开发出一个极其结实和坚固的不锈钢封装外壳的流量传感器,而重量只有3.5kg。这使传感器可以很容易地安装在任何场合。
最大的抗噪声性能 坚固的结构使传感器对生产过程,如振动、颤动和压力突变等产生的噪声非常不敏感。这了流量计零点稳定,量程范围大,精度(0.1%的测量值)高。
单管设计-无焊接 SITRANS FC 300 - DN4 传感器包括一个双弯曲的管,不带焊接,有W1.4435(316L)和W2.4602(C-22)
SITRANS FC 300 - DN4质量流量计传感器技术规格
口径 | DN4 |
测量范围 | 0 - 350 kg/h |
精度 | 测量值的0.1% |
重复性 | 测量值的0.05% |
测量管的材质和压力 | 1.4435(316L)不锈钢,130bar 2.4602(哈氏合金C22),410bar |
密度 | 0 - 2.9 g/cm3 |
浓度 | 0 - 100 °Brix |
密度精度 | 0.0015g/cm3 |
温度,标准型 | -40 ~ +125 °C |
高温型 | -40 ~ +180 °C |
外壳材质 | 1.4404(316L)不锈钢 |
外壳防护等级 | IP67/NEMA 4X |
材质 | 1.4435(ANSI 316L) |
过程连接 | ISO 228/ 1 G 1/4" ANSI/ASME B1.20.1 1/4" NPT |
防爆认证 | EEX ia IIC T3-T6 |
重量 | 3.5 kg |
尺寸 | 135 × 205 × 58mm |
SITRANS F C MASSFLO MASS2100 传感器 | |
![]() | MASS 2100 DI 1.5, 的性能-的测量结果 食品饮料工业精确的处方控制是-精度控制是十分关键的-这种情况需要多参数的测量及在线混合和高速罐装功能。 |
| |
![]() | MASS 2100 DI 3 - DI 40, 高精度体现在所有的细节 精度更高的新产品的设计结合了商业领域中的具体经验,使西门子向化工行业提供安全、、高质量及投入成本的流量计。作为专业化的合作伙伴,在产品设计及精度中考虑以下几点用以提高产品的灵活性和竞争力: |
| |
MASS 2100 尺寸 | DI 1.5 | DI 3 | DI 6 | DI 15 | DI 25 | DI 40 |
测量范围 | 0-65 kg/h | 0-250 kg/h | 0-1000 kg/h | 0-26000 kg/h | 0-25000 kg/h | 0-52000 kg/h |
型号 | 单管系列 | |||||
连接 | G ¼" ISO228-1 ¼" NPT ANSIB1.20.1 | Flange DIN 2635,Flange ANSI B. 16.5DIN I 1851, ISO 2852 clamp, ISO 2853 | ||||
接液材质 | 1.4435/1.4404 (316 L) 不锈钢2.4602 哈氏合金 C-22 | |||||
液体压力:不锈钢 哈氏合金 C-22 | 296 bar 460 bar | 295 bar 390 bar | 327 bar 430 bar | 158 bar 208 bar | 135 bar 191 bar | 125 bar 173 bar |
外壳材质 | 不锈钢 1.4404 (316 L) | |||||
液体温度 | -50 °C 至 - 180 °C | |||||
防爆 | Eex ia IIC T3-T6 | |||||
转换器信号 | MASS 6000 和 MASS 3000 |
一. FEG100热式气体质量流量计工作原理
FEG100热式气体质量流量计是利用热传导原理而设计的,即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表,采用这种原理有两种实现方法:一是恒功率法,二是恒温差法。可用表达式来具体说明:
P/△T=A+B(Q)M
其中P表示消耗功率;△T表示两个传感器之间的温度差;Q表示质量流量;M表示指数系数,A,B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出:加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的工作中,我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法;后者为恒温差法。
我们采用恒温差法,它的表达方式是:
V = | K(Q/△T)1.87 |
ρɡ |
其中:Pg—流体比重(kg/M3)
V—流速
K—平衡常数
Q—加热量
△T—温度差
热式气体质量流量计适用于介质温度范围为-10℃~200℃,特殊的可以达到-40℃~450℃。
上式中的流体比重和密度有关:
Pg = Pn× | 101.3 + P | × | 273 |
101.3 | 273 + T |
Pg—工况条件下的介质密度
Pn—标准工况条件下的介质密度(101。3kPa,20℃),
P—工况压力(kPa)
T—工况温度(℃)
二. FEG100热式气体质量流量计应用范围
1、环保—水处理及污水处理
沼气利用过程中的气体测量;处理过程中的气体测量;燃气炉中气体测量
2、电力行业
燃料系统中气体分配过程中的气体测量;锅炉及辅助系统中各种气体的测量;氢气检测。
3、化学工业
烟气循环监测;采样系统中气体流量计量;污水处理过程中气池的气体测量;引风机的气体流量测量
4、石油与天然气工业
天然气生产过程中的天然气的计量;火炬气的监控;烟道流量的监控
5、纸浆与造纸行业
废水处理系统中气体的流量;烟道流量监控;锅炉回收二次/三次空气。
6、食品及医药行业
加工操作中新鲜空气的加入;啤酒厂的二氧化碳处理;瓶子消毒器中的热空气的流量;热氧化过程中气体流量测量。
三. FEG100热式气体质量流量计性能指标
测量范围:(0~60)M/s(标准状态为20℃,0.10133MPa)
温度范围:环境温度:-40℃~+85℃;-20℃~+70℃。介质温度:-10℃~+200℃
测量介质:单相气体或固定成分的混合气体
度: ±1%的读数±0.5%满量程 重复性:0.5%满量程
输出: 流速:(4~20)mADC; 温度: (4~20)mADC
输出阻抗:Rmax: (VS—12)/0.02(Ω)其中VS为电源电压,高低限报警无源光隔输出(50V/150mADC).
温度系数:0.05%/10℃
压力影响:可以忽略 响应速度:1s
供电电压:24VDC±10%;220VAC±10%
工作压力:1.6MPa (大于此范围可协议供货)
通讯接口:RS232或RS485可对所有参数进行设置及调整, 并对主变量进行监测.
显示接口:LED和按键允许用户现场设定流量量程和报警点以及校正流量, 温度等参数
可选的LCD: 瞬时流量, 累积流量, 累积时间等.
防爆认证:EXdⅡCT4 (对乙炔气除外)
四.FEG100热式气体质量流量计安装方式
1.插入式安装方式 2.螺蚊式安装方式
3.法兰式安装方式
五.FEG100热式气体质量流量计选型
1.量程和口径的选择
⑴用户首先要根据所要测量的介质和它的流速来确定管道的通径。表1是在标准状态下,介质为空气的流量范围。
表1
管径(DN) | 流量范围(Nm3/h) | 管径(DN) | 流量范围(Nm3/h) |
DN10 | 0~16 | DN25 | 0~156 |
DN15 | 0~36 | DN40 | 0~280 |
DN20A | 0~65 | DN50 | 0~500 |
DN20 | 0~110 | DN80 | 0~1000 |
DN25A | 0~100 | DN100 | 0~1750 |
⑵量程上,下限的确定:
Ⅰ、下限的确定:由于热式气体质量流量计下限能测量极低的流速,所以在选型中,不必考虑下限。
Ⅱ、上限的确定:一般选择高一些为好,在最大流量的基础上超出20%。
Ⅲ、混合气体量程:对于混合气体,用户应给出各种成分占总流量的百分比,然后由厂家确定量程。一般用空气或氮气标定,然后乘以一个转换系数。
2.安装方式的选择
用户可以根据所确定的管道口径,公称压力,现场使用的环境和检修的方便性来决定采用哪种安装方式;可选用的安装方式有以下三种:
⑴插入式安装方式
⑵法兰式安装方式
⑶螺纹式安装方式
3.结构型式的选择
⑴一体式结构,即传感器和转换器为一体,
⑵分体式结构,即传感器和转换器分离,但这两个之间的距离有一定的要求。
4.传感器材料的选择
根据使用的环境和介质,用户可以在以下几种中选择传感器材料:
⑴1Cr18Ni9Ti ⑵316L ⑶钛
5.型号选择
代号 | FEG100热式气体质量流量计 | ||||
代号 | 口径的选择,直接将口径写上就可,有两个特殊口径,20A和25A,这两个口径也是20和25的,但同正常的口径流量范围不一样,特此说明。 | ||||
代号 | 安装方式的选择 | ||||
Z | 直插式安装方式 | ||||
F | 法兰式安装方式 | ||||
L | 螺纹式安装方式 | ||||
代号 | 结构形式的选择 | ||||
Ⅰ | 为一体式结构 | ||||
Ⅱ | 为分体式结构 | ||||
代号 | 传感器材料的选择 | ||||
1 | 1Cr18Ni9Ti | ||||
2 | 316L | ||||
3 | 钛 | ||||
FEG100 | 25A | F | Ⅰ | 2 |
六.FEG100热式气体质量流量计安装
1. 安装位置及对管道的要求
安装流量计要选择远离弯头,变径,阀门的地方,以介质有一个稳定的流动状态,一般要求流量计的前直管段要大于己于10D,后直管段要大于己于5D;如果现场条件确实满足不了流量计的要求,可以采用在流量计前的一定距离安装整流器的方式来解决。
2. 插入式安装方法
气体在管道中流动,管道中各点的流速是不一样的,而且差别很大,一般在管道壁处流速慢,管道中心流速最快,热式气体质量流量计是速度式流量计,流量是管道截面积和流速的相乘,即
Q=πR2V
式中:R—管道半径
V—气体流速
Q—质量流量
热式气体质量流量计的传感器在管道中测量的是一点的气体流速,所以这个点很重要,它要体现的是整个管道的平均流速,这样才能用公式计算流量;所以在现场安装时,一定要把传感器插入到平均流速点处,并使传感器开口和流动方向一致。
我们的经验是:在大口径场所,要把传感器插入到管道内径的1/4处
在小口径场所,要把传感器插入到管道内径的中心处。
安装方式见图1
3. 管道式安装方法
法兰式安装方式和螺纹式安装方式都属于管道式安装方式,管道式安装条件与插入式安装条件一样,安装方式见图2和图3。
七.附录
附录一。常用气体质量的标准密度:
气体名称 | 密度(kg/m3) | 气体名称 | 密度(kg/m3) |
空气(干) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮气 | 1.2506 | 乙烯 | 1.2604 |
氧气 | 1.4289 | 丙烯 | 1.9140 |
氟气 | 1.7840 | 甲烷 | 0.7176 |
氖气 | 0.9000 | 乙烷 | 0.3567 |
氨气 | 0.7710 | 丙炔 | 2.0050 |
一氧化碳 | 1.2504 | 天然气 | 0.8020 |
二氧化碳 | 1.9770 | 煤制气 | 0.8020 |
一氧化氮 | 2.3401 | 二氧化氮 | 2.0550 |
设计特点 -刚性金属结构-流量控制范围从0 开始到10 sccm 直到0到100 slpm-最大压力500 psig (34.5 Bar)-0-5伏和4-20mA信号-泄漏率低于1 x 10-9 smL/sec 的 helium -精度±1%-电路保护-计算汇总功能
主要技术参数
精度:1%FS
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