空压机流量测试仪
空压机流量测试仪主要用于工业管道内压缩空气流量的测量，特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小；参数能长期稳定，采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作温度范围内工作，有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较*、理想的流量仪表。
工作原理：
空压机流量测试仪是基于卡门涡街原理，通过探头检测出漩涡分离频率计算出流量并在信号变送器中转换成相应的脉冲或电流信号输出。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小；仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作温度范围内工作，有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较*、理想的流量仪表。
主要特点：
•**度较高，液体测量精度为±1.0%；气体测量精度为±1.5%
•压损小，约为孔板流量计的1/4，属于节能流量仪表
•安装方式灵活，可水平，垂直和不同角度倾斜安装
•采用消扰电路和抗震动传感头，具有一定抗坏境震动性能
•无可动部件，仪表寿命长
技术参数：
仪表型号 | HLLU-N | HLLU-A | HLLU-B | HLLU- C | HLLU- D1/D2 |
信号输出 | 脉冲 | 4-20mA | 无 | 4-20mA | 可选4-20mA或脉冲 |
供电电源 | 24VDC±15% | 24VDC±15% | 锂电池 | 24VDC±15% | 24VDC±15%和锂电池 |
通讯接口 | 无 | 无 | 无 | 可选RS485 | 可选RS485 |
精度等级 | 液体：1.0级 | 液体：1.0级 | 液体：1.0级 | ||
显示器 | 无 | 有 | 有 | ||
仪表材质 | 304SS | 304SS | 304SS | ||
防爆等级 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | ||
防护等级 | IP65 | IP65 | IP65 | ||
整机功耗 | ＜1W | ＜1W | ＜1W | ||
仪表通经 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | ||
安装方式 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | ||
耐压等级 | 可选1.6MPa或2.5MPa | 可选1.6MPa或2.5MPa | 可选1.6MPa或2.5MPa | ||
介质温度 | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | ||
环境温度 | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | ||
测量范围：
仪表口径（mm) | 液体流量范围(m3/h) | 气体流量范围(m3/h) |
15 | 0.4～4 | 3～12 |
20 | 0.8～8 | 6～30 |
25 | 1.2～12 | 9～55 |
32 | 2～20 | 12～120 |
40 | 3～30 | 20～200 |
50 | 5～50 | 30～300 |
65 | 8～80 | 50～500 |
80 | 12～120 | 80～800 |
100 | 20～200 | 120～1200 |
125 | 30～300 | 200～2000 |
150 | 40～400 | 300～3000 |
200 | 75～750 | 500～5000 |
250 | 110～1100 | 800～8000 |
300 | 160～1600 | 1100～ |
(300) | 160～1500 | 1560～ |
(400) | 180～3000 | 2750～ |
(500) | 300～4500 | 4300～ |
(600) | 450～6500 | 6100～ |
(800) | 750～10000 | 11000～ |
(1000) | 1200～17000 | 17000～ |
>(1000) | 协议 | 协议 |
注：表中（300）—（1000）口径为插入式。
煤矿用空气压缩机排气量测量方法比较：
主要介绍煤矿在用空气压缩机排气量现场测量方法。用低压箱法对AQ标准提供的风包法和流量计法进行比较、分析, 目的是能及时解决出现的问题, 保证其安全正常的工作。
空气压缩机是矿山生产建设中的主要大型固定设备。为保证煤矿在用空气压缩机的安全运行, 需要通过检验得到空气压缩机的相关性能, 从而了解空气压缩机运行中存在的问题, 以便采取措施, 保证空气压缩机安全、经济运转。
流量是空气压缩机性能的一项重要指标, 为了准确的测量空压机流量, 依据标准GB/T15487《容积式压缩机流量测量方法》, 我国空压机行业多采用低压箱法测量空压机流量。由于不同排气量的空气压缩机需制造不同规格的低压箱, 同时低压箱体积大、质量重, 携带和到现场安装不方便。特别制定安全行业标准AQ1013-2005《煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范》, 该规范对于煤矿在用空压机流量的现场测量提供两种方法:风包法和华陆HLLUGB-80流量计法。现在用低压箱法用对AQ标准提供的上述两种测量方法进行比较。确定在煤矿现场对在用空压机流量测量采用何种方法更为适宜。
2检测方案的制定
2.1检测样品的选择
选定在淮北矿业集团岱河煤矿空压机房进行测量。经询问、检查2#空压机性能较好, 保护装置齐全、灵敏可靠, 闸阀开关灵活, 管道和容器连接部无漏气现象;检验用仪器设备安装方便。选择对2#空压机进行流量比对, 其主要技术参数如表1所示。
空压机型号 | 4L-20/8 | 空压机型式 | L型双级水冷 |
| 额定流量 (m3/min) | 21.5 | 排气压力 (MPa) | 0.8 |
转速 (r/min) | 400 | 轴功率 (kW) | 118 |
风包容积 (m3) | 2.5 | 传动方式/ | 皮带 |
进气管径 (m) | 0.20 | 排气管径 (m) | 0.15 |
2.2检测仪器设备的选取及测点的布置
试验所选择仪器设备精度应符合AQ标准要求, 量程满足测量的需要。采用的仪器设备必须经过技术监督部门检定或校准。测试前将所有测试仪器进行**校验、检查, 保证测试数据的准确性和可靠性。HLLUGB-80空压机排气量测试仪表布置如图1所示。
1.风包 2.风包压力表 3.风包温度表 4.二级排气压力表 5.上等排气压力表 6.中间冷却器 7.上等汽缸 8.大气压力盒 9.U型管 10.热球式风速测试仪 11.进气管 12.低压箱 13.U型管 14.低压箱温度表 15.排气管 16.二级汽缸17.上等排气温度表 18.二级排气温度表 19.上等吸气温度表
2.3空压机流量的测试方案
测试前对测试人员和配合人员进行明确分工, 各负其责, 相互配合及时记录测试数据。所有的测试数据必须待空压机运转稳定后读取。
(1) 低压箱法
在风包的总排气管上安装一低压箱, 低压箱的端部装一喷嘴, 进气侧安装有稳流器。通过测量喷嘴前后的HLLUGB-65压力差、喷嘴前空气的对温度等来计算排气量。测试前检查喷嘴表面是否保持清洁, 各连接处均应牢固, 以免在测量过程中产生松动或漏气现象, 对喷嘴连接处和测压管、温度计接头处进**密性检验。开动空压机前将通向压气管网的闸阀关闭, 开动后少量打开调节闸阀。待空压机运转正常后缓慢调节连通低压箱的闸阀, 使空压机排入风包的压缩空气量与通过喷嘴放出的空气量相等。要调整好压力调节器, 保证压力调整到额定排气压力并使压力表常时间处于稳定状态。尽可能在同一时间读取喷嘴前后的压力差、喷嘴前空气的温度和大气压、上等吸气温度等参数。
(2) 风包法
测量前要检查安全阀的工作情况, 保证安全阀动作灵敏可靠。将风包内的剩余气体及油水放净, 计算风包及相连管路的容积。同时检查管道和风包是否漏气。在风包上安装压力表及两只温度计 (半导体点温计) 。测试时关闭通向压气管路的闸阀, 开动空压机, 待空气压缩机转速达到额定转速后即向风包开始充气。当风包中空气压力升到0.2～0.3MPa时, 开始用秒表计时, 同时记录风包内的气体压力和温度。当风包中的气体压力达到额定排气压力时, 立即停止秒表计时和空压机运转, 并迅速记录此时的充气时间和风包温度。
(3) 流量计法
利用华陆热球式风速测试仪测量空压机进气管中的气流速度, 由此计算空压机的进气量。测点的位置选择在离进气管口5倍管径以上的直线段, 测速计测杆插入管道深度在2/3半径左右。测试时应使测速计测头正对风流方向。测出的风速应按校正曲线进行修正。
3测试数据整理、计算
按上述测试方案对岱河煤矿2#空气压缩机用三种方法进行测试。测试工况选择空压机排气压力0.8MPa时, 测量数据及计算值如表2所示
4排气量测试数据分析
在排气压力0.8MPa的额定工况下, 对岱河煤矿2# (4L-20/8型) 空气压缩机采用低压箱法、风包法和流量计法分别进行测试, 得2#空压机流量分别为19.7m3/min、17.2m3/min、19.2m3/min。可见用流量计法测量的流量同低压箱法测量的流量较接近, 风包法测量的流量同低压箱法测量的流量值差距较大。
对风包法测量进行分析可知:风包容积较小, 充气时压力很快就升到测试压力, 因此风包内的气体温度变化迅速, 各点温度不均匀, 且气体的温度值很难准确进行测量。同时在用的空压机的风包及相连的管道由于常时间使用, 内部积水积炭, 很难**计算出风包的真实容积。因而风包法测量误差大。
华陆流量计法采用热球式风速测试仪测量空压机进气管内的平均流速, 该法操作简便并能获得较准确的结果。测试原理是加热测试计头部的玻璃球, 球内绕有加专线圈和两个串联的热电偶, 玻璃球暴露在气流中, 且其温度变化同气流速度有关, 气流速度小, 玻璃球温度升高程度大, 反之升高程度小, 升高程度的大小通过热电偶产生热电势, 经校正后表示气体速度。
为了获得比较准确的空压机排气量, 煤矿在用空压机排气量的测量推荐采用AQ标准规定的HLLUGB-80流量计法。部分在用空压机进气管较短, 不符合标准对流量计安装要求, 可采用在空压机进气管处外接一加长管, 也可取得较准确的测量结果。
