HLF型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)選型指南

HLF型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)選型指南熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是用于測量和控制氣體質(zhì)量流量的新型儀表?？蓱?yīng)用于石油、化工、鋼鐵冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)部門的空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣、烴類氣體、天然氣、煤氣、煙道氣的監(jiān)測。該產(chǎn)品可替代孔板，文丘里管、阿牛巴，渦街等流量計(jì)。其特點(diǎn)是可靠性高，重復(fù)性好，壓損小，無可動(dòng)部件，量程比寬，響應(yīng)速度快，測量精度高，無須溫壓補(bǔ)償。特別在大管徑，低流速，流量范圍變化大及特小流量測量方面具有明顯優(yōu)勢。鑒于以上特點(diǎn)，它也可以方便的作為流量開關(guān)使用。對于密度值很小，雷諾數(shù)也較小的氫氣流量測量，選用該表比選用孔板，渦輪，渦街流量計(jì)都更加優(yōu)越。它是一個(gè)非常合適的氫氣流量計(jì)。此外，我公司開發(fā)了可用于測量高爐煤氣的流量傳感器。它克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)測量煤氣流量時(shí)因煤氣中含水、油和雜質(zhì)而造成的很大的零點(diǎn)漂移，導(dǎo)致無法測量的弊端。它也可以用于測量濕氣體的質(zhì)量流量，如礦井下送風(fēng)，排風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)量（速）的實(shí)時(shí)檢測。該流量計(jì)結(jié)構(gòu)形式靈活多樣，分插入式和管道式二種，非常適合不同用戶的選用，尤其是插入式質(zhì)量流量計(jì)使管徑大、壓力低的流量（速）測量變得簡單易行，如煙道、煙囪。工作原理熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量流量的測量。流量計(jì)的測量探頭帶有兩個(gè)鉑電阻傳感元件（見圖 1），它們被置于流體中，其中一個(gè)通過加熱功率 ？,使其溫度升至氣;另一個(gè)不加熱，用于監(jiān)測介質(zhì)溫度，設(shè)為 T2。于是兩個(gè)傳感元件之間產(chǎn)生了溫差^ t=T「T2。在流量為零時(shí)，△T最大，隨著質(zhì)量流量Q的增大，傳感元件T1的熱量被帶走，T下降，△T減小。故上述加熱功率？、溫差左T與質(zhì)量流量Q之間將會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)系。可用下式表示：P/△T=K+&F（Q）K3 （ 1）上式中K、K2、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。從上式可看出通過測量加熱功率 ？,溫差左T的變化即可求得質(zhì)量流量Q。為使問題簡化，實(shí)際工作中是將加熱功率P或溫差^T中一個(gè)保LHF持不變。前者稱為恒功率式，后者稱為恒溫差式。對于型熱式氣體質(zhì)量流量、, 根據(jù)不同的要求而選其中的一種方式工作。特點(diǎn)*可靠性高 *重復(fù)性好 *測量精度高*無活動(dòng)部件*響應(yīng)速度快*壓損小、抗震強(qiáng)*無活動(dòng)部件*響應(yīng)速度快*壓損小、抗震強(qiáng)*無須溫、壓補(bǔ)償（見附錄1）*量程比大（見附錄2）技術(shù)參數(shù)材料：不銹鋼測量介質(zhì)：各種氣體（乙炔氣除外）。HLF-021111 /管道式）：dNo0~16Nm3/hDN15DN20AHLF-021111 /管道式）：dNo0~16Nm3/hDN15DN20A0~65Nm3/hDN20DN25A0~100Nm3/hDN25DN400~280Nm3/hDN50DN800~1000Nm3/hDN1000~36Nm3/h0~110Nm3/h0~156Nm3/h0~500Nm7h0~1750Nm3/h（見附錄4）注1：以上流量（速）范圍是對空氣而言，對其它氣體有所變化。注2:以上流量（速）的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為 20C、101.33kPa。流量測量準(zhǔn)確度：土（1%R+0.5%FS）工作溫度范圍：-10C~+100C或-10C~+200C（高于200C可與本公司聯(lián)系）。工作壓力范圍：插入式1.6MPa；管道式4.0MPa（插入式的壓力范圍大于 1.6MPa可與本公司聯(lián)系。）供電電源：24VCDt10%250mA220VAC可選輸出信號：4~20mA（流量），4~20mA（溫度）。負(fù)載：500Q注：溫度4~20mA輸出信號屬附加功能，主要用于對煙道氣的溫度監(jiān)測。防爆等級：ExdIICT3（乙炔除外）通訊：用戶要求RS-485通訊功能可與本公司聯(lián)系。流量積算儀：HLX-01環(huán)境溫度：-10C~+40C供電電源：24VCDt10%,250mA220VAC可選輸出信號：4~20mA線性（流量）顯示位數(shù)：瞬時(shí)流量5位，累計(jì)流量12位燃?xì)膺^程中空氣流量測量煅燒爐煙道氣流量測量污水處理中曝氣和氯氣流量的測量溶劑回收系統(tǒng)中氣體流量測量天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測量啤酒生產(chǎn)過程中二氧化碳?xì)怏w流量測量燃煤鍋爐中燃燒氣體流量測量壓縮空氣流量測量應(yīng)用燃?xì)膺^程中空氣流量測量煅燒爐煙道氣流量測量污水處理中曝氣和氯氣流量的測量溶劑回收系統(tǒng)中氣體流量測量天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測量啤酒生產(chǎn)過程中二氧化碳?xì)怏w流量測量燃煤鍋爐中燃燒氣體流量測量壓縮空氣流量測量工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測量煙囪排出的煙氣流量（速）測量（CEMS鋼鐵廠中煤氣、空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y量水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過程中氣體流量測量制氣行業(yè)中空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y量半導(dǎo)體芯片制作過程中氣體流量測量加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量（速）測量礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)中流量（速）實(shí)時(shí)檢測選型儀表分插入式與管道式，按連接方式和口徑大小還可細(xì)分，具體如下:HLF-01-A插入式基型HLF-01-B插入式法蘭連接型【煙道氣流量（速）計(jì)】HLF-01-C插入式卡套（3/4"NPT）連接型HLF-01-D插入式卡套+球閥連接型HLF-01-E插入式密封體+球閥連接型

HLF-02-A管道式（DN40DN50DN80DN100HLF-02-B管道式（DN20DN25）HLF-02-C管道式（DN10DN15DN20ADN25A用戶或設(shè)計(jì)單位選型時(shí)必須熟知本手冊中的表 1和表2中的設(shè)置和要求，然后按現(xiàn)場工作條件,對照表1或表2準(zhǔn)確填寫。如有不清楚之處可以與銷售部或公司聯(lián)系。HCF-01（插入式）選型表（表1）F2流速范圍標(biāo)號說 明F2流速范圍標(biāo)號說 明A0~10Nm/sB0~20Nm/sC0~30Nm/sD0~40Nm/sE0~60Nm/sF0~90Nm/sG其它（ Nm/s）F3工作壓力（MP3標(biāo)號說 明A0.1B0.6C1.0D1.6注：壓力大于1.6MPa請與本公司聯(lián)系。f4工作溫度范圍標(biāo)號說 明A-10C~+100CB-10C~+200CF5供電電源標(biāo)號說 明A24VD.C（標(biāo)準(zhǔn)型）B220VA.C（可選）f6傳感器或變送器輸出信號F7HLQ01流量積算儀配置標(biāo)號說 明標(biāo)號說明A4~20mA線性（流量）A要B4~20mA非線性（流量）B:不要C4~20mA線性（流量、溫度）--1_1標(biāo)號說 明 4-1_1標(biāo)號說 明AK E甲完B :母氣LC虱氣MD f亂氣NEO天然氣FPG氧化碳QHR煙氣IS它？J :三^=母氣注1:分體式的選項(xiàng)為標(biāo)號 f6bF7A通過流量積算儀顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，并且流量積算儀具有4-20mA線性輸出電流。注2：一體式選項(xiàng)為F6AF7B只有4-20mA線性輸出信號。

F8標(biāo)定方式f9防爆要求標(biāo)號說明標(biāo)號說 明A空氣標(biāo)定A不要求防爆B:實(shí)際介質(zhì)標(biāo)定（請與本公司聯(lián)系）B要求防爆F(xiàn)10儀表結(jié)構(gòu)形式標(biāo)號說 明A一體式（一次與一次儀表合一）B分體式（一次與—次儀表分開）FF10儀表結(jié)構(gòu)形式標(biāo)號說 明A一體式（一次與一次儀表合一）B分體式（一次與—次儀表分開）F12支桿長度L（mr）標(biāo)號說明300(DIN450(DIN600（DIN其（L二他一.DN=A法蘭連接B卡套連接C卡套+球閥連接D密封體+球閥連接F13標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)13）二1=1標(biāo)號說 明A20C,101.33kPaB0C,101.33kPaC其他（ ）標(biāo)號F11連接方式說明注：DN的尺寸表示儀表插入的管道口徑，如果是方形或矩形請注明。舉例：HL101—C—FA-FD-F3B-FA-IFA—民B—IFA-IFA-FA-FB-FB-FA（DN200—FA1 2 4 91C11 12 13上面的選型表示：采用插入式，卡套安裝。測量介質(zhì)為空氣，流速范圍為 C~4CNm/s,工作壓力為C.6MPa,工作溫度為-10C~+1CCC,供電電源為24VDC要顯示（瞬時(shí)流量和累計(jì)流量），用空氣標(biāo)定，無防爆要求，結(jié)構(gòu)為分體式，采用 3/4"NPT卡套連接方式，支桿長度為3CCmm（現(xiàn)場管道的口徑為200mm,流量單位的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為20C,101.33kPa。HCF-02（管道式）選型表（表2）f2流速范圍標(biāo)號說 明ADN10(0~16Nnm/h)F3工作壓力（MPaBDN15(0~36NriVh)標(biāo)號說 明CDN20A(0~65Nm/h)A0.6MPaDDN20(0~110Nn3/h)B1.0MPaEDN25A(0~100Nm/h)C1.6MPaFDN25(0~156Nn3/h)D2.5MPaGDN40(0~280Nn3/h)E4.0MPaHDN50(0~500Nn3/h)注：口徑大于100mm的可以選用插入式，若要管道式，可與本公司聯(lián)系。IDN80(0~1000Nm/h)JDN100(0~1750Nm/h)K其它（ NnA/h））二1=1標(biāo)號說 明標(biāo)號說 明AJ氮?dú)釨 1三^=母氣K甲烷C 冬三^=虱氣LD氫氣MENFO天然氣G□-氧化碳PHQIR它 \)/z(\

F4工作溫度范圍1=）F4工作溫度范圍1=）標(biāo)號說 明A-10C~+100CB-10C~+200CF5供電電源1=）標(biāo)號說明A24VD.C（標(biāo)準(zhǔn)型）B220VA.C(可選)F6傳感器或變送輸出信號1=）標(biāo)號說 明A4-20mA線性B4-20mA非線性F7HCX-01流量積算儀配置1=）標(biāo)號說 明A要B不要注1：分體式的選項(xiàng)為標(biāo)號F6B、F7A。通過流量積算儀顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，并且流量積算儀具有4-20mA線性輸出電流。注2:—體式選項(xiàng)為f6af7b。只有4-20mA線性輸出信號。F10F10儀表結(jié)構(gòu)型式1=）標(biāo)號說 明A一體式（一次與一次儀表合一）B分體式（一次與—次儀表分開）F12標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)號說 明A20C,101.33kPaB0C,101.33kPaC其它（ ）F11連接方式注：法蘭標(biāo)準(zhǔn)為GB9119或用戶約定特殊要求，法蘭規(guī)格與壓力等級相對應(yīng)，螺紋采用公制標(biāo)準(zhǔn)或用戶約定的特殊要求。標(biāo)號說 明A法蘭連接B螺紋連接爆求防要）二1=1標(biāo)號說 明標(biāo)號說 明A 2空氣標(biāo)定ABB舉例：HLF-02-A-FB-FH(DN50-400Nm/h)-FA-FA-FA-FB-FA-FA-FA-FB-FA-FA1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12上面選型表示測量介質(zhì)為氮?dú)猓?管道口徑為DN50流量范圍為0~400NnVh，Z作壓力為0.6MPa,工作溫度范圍為-10C~+100C，供電電源為24VDC配HCX-01流量積算儀，用空氣標(biāo)定，現(xiàn)場無防爆要求，結(jié)構(gòu)為分體式，法蘭安裝，流量單位的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為 20C，101.33kPa。附錄（1）:無須溫度、壓力補(bǔ)償，使流量測量大大簡化由于熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是真正的質(zhì)量流量計(jì)，因此測量時(shí)無須溫、壓補(bǔ)償。而渦街、渦輪、孔板等流量計(jì)測出來的流量是體積流量，由于氣體的體積是可以壓縮的，在不同的工況壓力、溫度下其體積是不同的，為了解決此問題，通常都采用溫、壓補(bǔ)償來達(dá)到氣體質(zhì)量流量測量目的。在圖（2）中，以渦街流量計(jì)為例畫出二種流量計(jì)的框圖。顯而易見，渦街流量計(jì)加上壓力、溫度變送器才相當(dāng)與一個(gè)熱附錄（2）:大的量程比使得微小流量也可以準(zhǔn)確的檢測對于熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)而言，量程大就意味著管道中很小的流量它都可以檢測。例如某用戶最大流量為300NmVh，最小流量要測得INriVh和小于INnVh。這是一般流量計(jì)無法做到的，因而它非常適用于商貿(mào)核算。從另一方面來說，它也起了檢漏作用。在有一定壓力的氣體管路中，由于閥門、管路連接等因素的影響，難免會(huì)有氣體泄漏，尤其當(dāng)閥門長期使用導(dǎo)致磨損，當(dāng)關(guān) 斷閥門時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定泄漏，此泄漏量能夠在熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)上反映出來。 這樣可以提醒用戶注意采取措施使泄漏量減至最小，避免了浪費(fèi)。在我們的實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，有的管路泄漏量很大，由于一般儀表反應(yīng)不出來，而忽視了管理，造成的損失十分可觀。附錄（3）:流量單位的說明在選型時(shí)用戶流量單位往往填寫“ m/h”，而我們要求的是“NA/h”。前者指在實(shí)際工況（壓力、溫度）下的流量，而后者則是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量。下面將它們之間的關(guān)系介紹如下：因?yàn)闅怏w在壓力升高時(shí)體積被壓縮、溫度升高時(shí)體積被膨脹。因此，在不同的壓力，溫度下體積是不同的。為了保證流量核算的一致性，氣體流量的計(jì)量單位都折合到一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（如20C,101.33kPa）進(jìn)行計(jì)量，這樣供方和需方在積算時(shí)避免了度量上的矛盾。那么什么是實(shí)際工作狀態(tài)下的流量，什么是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量呢？實(shí)際工作狀態(tài)下的流量是指流量計(jì)安裝在管道上那個(gè)位置的實(shí)際壓力、溫度下流過去的氣體流量，它的單位是用“m/h”（前面沒有字母N）來表示的。而標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量是將實(shí)際工作狀態(tài)下的流量通過下面公式（2）換算而來的。PfTnPnTfZf式中Q:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量，單位為〃 NnAh”q:實(shí)際工作狀態(tài)下的流量，單位為“ m/h”Pf：實(shí)際工作狀態(tài)下的壓力，單位為 kPa,該壓力為絕對壓力。TOC\o"1-5"\h\z絕壓=表壓+當(dāng)?shù)卮髿鈮?(3)Pn:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力，是一個(gè)常數(shù)( 101.33kPa)。Tf：實(shí)際工作狀態(tài)下熱力學(xué)溫度 K。Tf=TN+tC ( 4)式中tC為實(shí)際工作狀態(tài)下氣體的攝氏溫度。Tn：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下熱力學(xué)溫度 K,也是一個(gè)常數(shù)，若標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度為 20C，則tn=(273.15+20)。Zf:工作狀態(tài)下氣體壓縮系數(shù)，一般情況下為 1.0。舉例：某氧氣管路的工作壓力(表壓)為 800kPa,工作溫度為30C，Z作狀態(tài)下流量為25mf/h，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?01.60kPa，該管路在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20C,101.33kPa)下的流量Q是多少？按公式(2)計(jì)算Q：P?T (800+101.60X(273.15+20)QN=Q頃X =215.1NmP?T 101.33X(273.15+30)除了用NA/h單位外，用戶也可采用質(zhì)量流量單位 kg/h,它等于該氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度之乘積。通過上面的敘述，插入式中流速單位用 Nm/s表示，其含意也就不難理解了。附錄⑷：部分氣體的流量(速)測量范圍參照表氣體名稱流量范圍(相對空氣的百分比％氬氣、二氧化碳、干燥氯氣、氮?dú)狻⒀鯕?00丁烷、乙烷、乙烯、甲烷、天然氣、干燥氨氣85氦氣40氫氣22說明：如DN20的管道測量空氣時(shí)為100Nnn/h，那么氫氣的測量范圍則為 22Nnn/h。圖⑴HLF-01-A圖(5)HLF-02-B DN20,25測fit點(diǎn)圖(6】DN2f表(圖(2)HLF-01-B煙道氣流量(速)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)里法我為DNE53/TNPTME測fi點(diǎn)圖(4)HLF4)2-ADN40,50,80.100尺寸見表(3)圖⑶HLF-01YAHLF型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)外形尺寸圖螺母/前卡程/后卡套/V=7卡套接頭體/口卡套3/4"NPT圖(2)卡套+球閥HLF-01-D圖(1)卡套ELF-01-C圖(3)密圭H3/4"四角塞頭卡套連接結(jié)構(gòu)中、當(dāng)儀表連同卡套整體卸出時(shí)，可用3/r四角塞頭將基座密封!附圖B插入式安裝方式圖HLX01接線》■,圖（1）分體式流量輸出信號接線圖圖（2）一體式溫度.流量輸出信號接線圖圖（3）一體式流量輸出信號接線圖附圖C接線圖附錄氣體的物理性質(zhì)名稱分子式分子量密度p./Ckg/m3)20X：101.325kPa理想才2對密度G101.325kPa（空氣=1）壓縮系數(shù)乙2or101.325kPa比熱容比IC2or101.325kPa沸點(diǎn)T/Kb101.325kPa臨界點(diǎn)溫度入/K壓力Pe摩空氣（干）28.96261.20411.00000.999631.4?78.8132.423.766317氮N22&01351.16460.96720.99971.4?77.35126.2-3.393312氧0,31.99881.3302-1.10480.999$1.397①90.17154.785.043426.2氮He.4.00260.16640.13821.00051.66?4.2155.190.22769.9氫電2.01590.08380.06961.00061.412①20.3832.21.29731.04氮Kr83.803.48352.8931.67119.79209.45.502909Xe131.305.4582-4.5331.666165.02289.755.8741105氛Ne20.1830.839140.69691.00051.6827.0944.42.726483Ar39.9481.66051.3790.99931.6887.291150.74.864535甲烷ch416.043.0.66690.55390.99811.315°111.6190.5554.5998161.5乙烷C2H630.071.25001.03820.99201.18?184.6305.834.880202.9丙烷C，H844.0971.83321.52240.98341.13山231.05369.824.250216.6正丁烷C4H25&1242.41632.00670.96821.10①272.65425.143.784227.7異丁烷C4H，o5&1242.41632.00671.11?261.45408.153.648220.5正戊烷GHj72.1512.99942.49100.94741.07°309.25469.693.364237.9乙烯GH。28.0541.16600.96860.99401.22①169.45283.355.042227丙烯42.0811.74951.45290.9851.15①225.45364.854.611232.7丁烯一1C4H856.0182.33261.93730.9721.11?266.85419.534.023233.4順丁烯一2C4H856.0182.33271.93730.9691.1214①276.85433.154.20198.9反丁烯一2C4H856.1082.33271.93730.9691.1073①274.05428.153.99234.7異丁烯C4H856.1082.33271.93730.9721.1058?266.25417.853.998234

名稱分子式分子量密度po/(kg/m3)20X?101.325kPa理想相對密度G2or101.325kPa（空氣二1）壓縮系數(shù)2or101.325kPa比熱容比K20X?101.325kPa沸點(diǎn)T/Kb101.325kPa粘界點(diǎn)溫度Tc/K壓力玖/MPa密度P/(kg/m乙烘GH226.0381.0830.89900.9931.24189.13(升309.156.247231苯C6H678.1143.24762.69710.93261.10135華)25562.164.898302.1—氧化碳CO28.01061.1650.96710.99961.39581.65132.853.494300/二氧化碳C0244.009951.8291.5190.99461.295194.75(升304.207.382468.一氧化氮NO30.00611