插入式气体涡街流量计

一、 核心优势与适配工况

1. 核心优势

• 安装便捷，成本可控：无需切断整根管道，仅需在管道上开孔并焊接法兰即可安装，大幅降低大口径管道的施工成本与停机时间，尤其适合老旧管网改造；
• 压损极低，节能显著：探头式结构对气体流场干扰小，压力损失远低于传统节流式流量计，长期运行可降低风机、压缩机的能耗；
• 宽量程比，适配波动工况：量程比可达 1:25~1:30，能覆盖气体流量从低负荷到满负荷的大幅波动，适用于电厂、钢厂等变工况生产场景；
• 维护简单，可靠性高：无活动部件，磨损风险低；探头可在线拆卸（需配带压开孔装置），无需停气即可完成检修、校准。

2. 适配与不适配工况

二、 结构与技术参数

1. 核心结构组成

• 旋涡发生体探头：插入管道内的核心部件，材质通常为 304/316L 不锈钢，高温工况可选用 310S 不锈钢，表面抛光处理减少气体粘附；探头内置差动压电传感器，可捕捉旋涡分离产生的微弱振动信号，抗干扰能力强。
• 安装法兰组件：包含焊接法兰、密封垫片、锁紧机构，用于固定探头并保证管道密封性；高压工况需选用对焊法兰，密封垫片采用金属缠绕垫片。
• 表头（变送单元）：分为一体式和分体式，一体式表头直接安装在探头顶部，适用于环境较好的室内；分体式表头通过电缆与探头连接，表头安装在控制室，适配高温、高振动、防爆等恶劣现场。
• 温压补偿模块：气体体积受温压影响显著，需标配一体化温压补偿模块（PT1000 温度传感器 + 扩散硅压力传感器），自动将工况体积流量换算为标况体积流量（Nm³/h）。

2. 关键技术参数

• 测量精度：±1.0% R（常规气体），重复性 ±0.2%；
• 量程比：1:25~1:30；
• 流速范围：5~70m/s（*佳测量区间 10~30m/s）；
• 耐温耐压：常规型号 - 40℃~250℃、0~10MPa；高温型可拓展至 400℃；
• 输出信号：4-20mA 模拟信号、RS485（Modbus-RTU）数字信号、脉冲信号；
• 防护等级：探头 IP68，表头 IP65（分体式可升级至 IP67）；
• 防爆等级：Ex d II BT4/CT4（适用于化工、燃气等防爆区域）。

三、 核心选型要点

1. 按气体介质选探头材质
   • 常规洁净气体（空气、氮气）：选304 不锈钢探头，成本经济；
   • 含微量腐蚀性气体（含硫天然气）：选316L 不锈钢探头；
   • 高温气体（锅炉烟气 <预处理后>、热空气）：选310S 不锈钢探头，抗高温氧化；
   • 高压气体（压力＞4MPa）：选加厚探头 + 高压法兰，满足耐压要求。
2. 按管道口径选安装方式
   • 中小口径（DN80~DN300）：选单点插入式，单探头即可覆盖管道截面，测量精度满足要求；
   • 大口径（DN300~DN3000）：选多点插入式（2 点 / 4 点 / 8 点），通过多探头平均测量管道不同截面的流速，消除气体流速分布不均的影响，提升测量精度。
3. 功能配置优先级
   • 必选功能：温压补偿模块、RS485 远传、抗振动算法（抵消风机 / 管道振动干扰）、掉电数据存储；
   • 可选功能：
     • 防爆外壳（化工、燃气场景）；
     • 无线远传（4G/NB-IoT，适配偏远管网）；
     • 带压开孔装置（支持在线安装 / 拆卸，无需停气）；
     • 流量阈值报警（用于气体泄漏监测）。

四、 安装与维护规范

1. 安装关键要求

• 安装位置选择
  1. 优先安装在水平管道，探头插入深度需达到管道中心轴线位置（测量*大流速区域，信号*强）；垂直管道安装时，气体需自下而上流动，避免管道底部积液冲击探头；
  2. 直管段要求：单点插入式上游≥15DN、下游≥5DN；多点插入式上游≥10DN、下游≥5DN；远离风机、弯头、阀门、变径管≥20DN，流场紊乱时加装整流器。
• 开孔与焊接规范
  1. 根据法兰尺寸在管道上开孔，孔径需与探头匹配，严禁过大或过小；
  2. 焊接法兰时需保证法兰与管道垂直，焊接后打磨焊缝，避免毛刺影响探头安装；
  3. 安装探头时需缓慢插入，防止碰撞管道内壁或损伤探头传感器。
• 布线与防护
  1. 信号电缆选用屏蔽双绞线，与动力电缆间距≥0.5m，避免电磁干扰；高温工况选用氟塑料护套电缆；
  2. 户外安装时，表头需加装防雨防晒箱；防爆区域需选用防爆电缆和防爆接线盒。

2. 日常维护要点

• 定期清洁探头：每 3~6 个月用干燥压缩空气吹扫探头表面，清除灰尘、油污；含尘气体工况缩短至每月 1 次，防止杂质覆盖探头影响旋涡信号采集；
• 校准周期：贸易结算用流量计每年校准一次，过程监测用每 2 年校准一次；可采用标准表比对法或实流校准；
• 故障排查
  1. 无流量显示：检查探头是否安装到位、表头供电是否正常、电缆是否断裂；排查气体流速是否＜5m/s（低于始动流速）；
  2. 示值漂移大：清理探头表面杂质、检查温压传感器是否故障、复核直管段是否满足要求；
  3. 信号波动大：排查管道是否存在泄漏、风机是否变频运行导致流速波动、电缆屏蔽层是否接地良好。

五、 与管道式气体涡街流量计的对比