OPTISWIRL4200

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1、OPTISWIRL 4200 一體化溫壓補償 符合 IEC 61508 第 2版 SIL2 熱水和蒸汽的總熱和凈熱測量 全面的通訊協議 分體型可帶現場顯示，連接電纜最長 50m/164ft 一體化內縮徑 渦街流量計 技術參數 2016F147-13 2 www.rehe- 1 產品特點 1.1 綜合性解決方案 渦街流量計適用于寬量程測量。 OPTISWIRL 4200尤其如此。即使在壓力和溫度波動的工況條件下， 仍可以實現工藝過程控制或能量供應的理想測量。 基本型的 OPTISWIRL 4200就已經具備了飽和蒸汽的溫度補償應用功能。帶可選的壓力傳感器的 OPTISWIRL4200集成了密度補

2、償，所以可以準確測量工業過程中氣體和過熱蒸汽的流量。額外集成的總 熱和凈熱測量功能使得 OPTISWIRL 4200成為先進能量管理系統的可靠伙伴。 OPTISWIRL 4200使用最新的信號處理技術 AVFD（先進的渦街頻率偵測技術）。整個系統分析測 得的信號，然后消除外部干擾和介質擾動，因此，即使在惡劣的過程狀態下仍能實現穩定的測量。 OPTISWIRL 4200，根據 IEC 61508第 2版的標準而開發，設計時充分考慮了安全相關的應用。 通過了 TV Sd認證范圍的全面評估。因此 OPTISWIRL 4200可應用于 SIL2等級安全認證相關的連 續體積流量測量。 產品執行標準： Q

3、/CRK 020-2015 亮點 符合 IEC61508第二版 先進的信號處理技術- AVFD 一體化溫壓補償 飽和蒸汽的溫度補償 蒸汽和熱水的總熱和凈熱測量 全面的通訊協議 分體型可帶現場顯示，分體電纜最長 50米 /164英尺 一體化的內縮徑，免除現場管線變徑的困擾 導電和非導電液體、氣體和蒸汽的測量 行業 化工 石油和天然氣 電廠 食品和飲料 制藥 鋼鐵和冶金 造紙行業 水 汽車工業 應用 飽和蒸汽和過熱蒸汽的測量 蒸汽鍋爐監測 蒸汽和熱水熱量 工業氣體消耗測量 壓縮空氣系統消耗測量 壓縮機出口監測 空壓機 FAD流量估算 用于食品、飲料和制藥行業的 SIP和 CIP工藝 可應用于 SI

4、L2等級安全認證相關的測量 OPTISWIRL 4200 1.2 選項和變化 1.2.1 標準配置儀表帶有一體化飽和蒸汽溫度補償 OPTISWIRL 4200 C一體法蘭型流量計是通用的液體、 氣體和蒸汽測量儀表。 飽和蒸汽的一體化溫度補償是標準配置，因此能直接補 償密度，實現質量流量和熱量的測量。 先進的 AVFD信號處理技術，可實現高精度測量。 3 www.rehe- 1.2.2 夾持型儀表自帶對中環，方便安裝時自動對中 OPTISWIRL 4200 夾持型流量計是通用的液體、氣體和蒸 汽測量儀表。飽和蒸汽的一體化溫度補償是標準配置。 儀表自帶對中環，保證儀表的對中，避免儀表與安裝管 道之

5、間的不同心。 OPTISWIRL 4200 1.2.3 唯一具有一體化壓力和溫度補償的二線制儀表 OPTISWIRL 4200流量計可以對氣體、濕氣、混合氣體 或蒸汽進行一體化溫壓補償。這一獨特設計的優勢在于： 無需增加安裝壓力和溫度傳感器的成本 無需增加布線的成本 測量結果無偏差，因為壓力、溫度和體積流量的信號 都在同一位置采集 質量和熱量的直接測量 1.2.4 OPTISWIRL 4200帶壓力截止閥 OPTISWIRL 4200能夠選配截止閥，截止閥支持壓力傳 感器的在線更換，并可以在管道耐壓或檢漏測試期間關閉壓 力傳感器。使用內置三通閥，也可以對壓力傳感器進行標定 和測試。 1.2.5

6、 雙測量系統實現雙倍的可靠性 OPTISWIRL 4200可選擇雙測量系統。這是一個真正意 義上的冗余系統，帶有兩個獨立的測量傳感器和兩個信號轉 換器。這提供了雙倍的功能可靠性和雙重的測量功能。這種 型式非常適用于同一管道的雙介質測量。在這類管道上，交 替輸送兩種不同的介質。兩個轉換器分別設置成兩種介質測 量的狀態。 1.2.6 OPTISWIRL 4200 F分體型 OPTISWIRL 4200F是帶現場顯 示的分體型，當應用中的測量系統 安裝位置不易接近時，可以采用分 體型，指示器與測量系統的距離最 長可達 50米 /164英尺。分體型指示 器可安裝在容易操作和觀察的范圍 內。除了流量，同

7、時也可顯示壓力 和溫度的數值。 4 www.rehe- OPTISWIRL 4200 1.2.7 帶內縮徑的 OPTISWIRL 4200 F1R/F2R OPTISWIRL 4200 F1R/F2R可以提供最多兩級的內縮徑， 以確保在低壓損且管線口徑較大的情況下實現最佳精度和最 佳測量。 無需復雜的管路縮管安裝方式，節省空間和安裝成本，同 時降低潛在的泄露風險。 1.3 帶內縮徑的儀表 渦街流量計 F1R/F2R可以提供最多兩級的內縮徑，以確保在低壓損且管線口徑較大的情況下, 也能 保證最佳精度和最佳測量。 公稱直徑 過程連接的公稱尺寸 測量傳感器 DN15 DN25 DN40 DN50 D

8、N80 DN100 DN150 DN200 DN250 DN300 DN15 StV F1R F2R - - - - - - - DN25 - StV F1R F2R - - - - - - DN40 - - StV F1R F2R - - - - - DN50 - - - StV F1R F2R - - - - DN80 - - - - StV F1R F2R - - - DN100 - - - - - StV F1R F2R - - DN150 - - - - - - StV F1R F2R - DN200 - - - - - - - StV F1R F2R DN250 - - - - -

9、 - - - StV F1R DN300 - - - - - - - - - StV 標準型 5 www.rehe- OPTISWIRL 4200 6 www.rehe- OPTISWIRL 4200 v b b 1.4 功能原理 渦街流量計用于測量滿管狀態下的氣體、蒸汽和液體，測量是基于卡門渦街原理。測量管中有個漩 渦發生體，流體經過漩渦發生體后產生漩渦，位于發生體后的傳感器用于采集漩渦發生的頻率，此頻率 f與流速 v成正比。無量綱的斯特勞哈爾系數 S用于描述渦街發生頻率 f、漩渦發生體寬度 b以及平均流速 v 之間的關系： f = S . v b 漩渦發生頻率通過傳感器采集并由轉換器運算。

10、 圖 1-1: 功能原理 測量系統 應用范圍 液體 , 氣體和蒸汽的流量測量 功能 /測量原理 卡門渦街原理 測量 初始測量值 漩渦的發生頻率 轉換測量值 工況和標況下的體積流量，質量流量 指示器 型式 一體型 分體型-電纜長度 50 m/164 ft 測量系統 標準 法蘭型（帶一體化溫度測量），測量傳感器: F 夾持型（帶一體化溫度測量），測量傳感器: S 選項 基本型儀表附帶壓力測量 基本型儀表附帶壓力測量和壓力傳感器截止閥 法蘭型和夾持型雙測量系統 （冗余測量） 雙測量系統附帶壓力測量 法蘭型帶一級縮徑，測量傳感器： F1R 法蘭型帶兩級縮徑，測量傳感器： F2R 2 技術數據 2.1

11、技術數據 以下數據僅適用于通用性的應用場合。如需特殊應用場合的相關技術參數，請聯系生產商。 附加信息（證書，專用工具，軟件，）和產品的完整文檔可從科隆公司網站下載（ Download Center)。 7 www.rehe- OPTISWIRL 4200 顯示屏和 用戶界面 現場顯示 圖形顯示 界面和顯示語言 中文，英語，德語，法語及其他 22種語言 測量準確度 參比條件 +20C 的水 20C和 1.013 bar abs的空氣 最大 測量誤差 體積流量（液體） 測量值的 0.75% (Re 20000) 測量值的 2.0% (10000 Re 20000) 體積流量 (氣體和蒸汽） 測量值

12、的 1.0% (Re 20000) 測量值的 2.0% (10000 Re 20000) 質量流量/ 標況體積流量 (蒸汽和氣體) 測量值的 1.5% （ Re 20000) 測量值的 2.5% (10000 Re 20000) 質量流量 (液體/水） 測量值的 1.5% （ Re 20000) 測量值的 2.5% (10000 Re 20000) 重復性（體積流量) 測量值的 0.1% 操作條件 溫度 介質 -40+240C / -40+465F 環境 非防爆： -40+85C / -40+185F 防爆： -40.+65C / -40.+140F 存儲 -40.+85C / -40.+18

13、5F 壓力 介質 最大 100 bar / 1450 psi (更高壓力可咨詢工廠) 環境 大氣壓力 介質特性 密度 在選型時需要考慮 粘度 10000 建議流速 液體 0.257 m/s / 0.8223 ft/s (特殊選項可達 10 m/ s /32.8 ft/s 需要考慮氣穴現象) 氣體和蒸汽 2.080 m/s / 6.6262.5 ft/s DN15: 3.045 m/s / 9.8148 ft/s; DN25: 2.070 m/s / 6.6230 ft/s 更多信息請參考第 24頁適用工況。 其他條件 防護等級 一體型: IP66/67 分體型：指示器外殼 IP66/67; 測

14、量系統外殼: IP66/68 安裝條件 進口 15 x DN 無擾流, 在縮徑后面, 在單個 90 彎頭后面 30 x DN 在雙 90 彎頭后面 40 x DN 在雙三維 90 彎頭后面 8 www.rehe- OPTISWIRL 4200 安裝條件 進口 50 x DN 在控制閥后面 2 x DN在整流器前面; 8 x DN在整流器后面 出口 5 x DN 材質 測量傳感器和 過程連接 標準： 1.4404/316L， 1.4301/304 可選：哈氏合金 電氣外殼 壓鑄鋁合金，雙涂層（環氧樹脂 / 聚酯） 可選：壓鑄鋁合金帶特殊拋光處理 壓力傳感器 墊片 標準： FPM 可選： FFKM

15、 傳感器墊片 標準： 1.4435/316L 可選：哈氏合金 C-276 取決于測量傳感器材質 /介質。 法蘭型 過程連接 DIN EN 1092-1 DN15.300 - PN16.100 (更高壓力等級可向工廠咨詢) ASME B16.5 .12 - 150600 lb (更高壓力等級向工廠咨詢) JIS B 2220 DN15.300 - JIS 1020 K (更高壓力等級向工廠咨詢) 更詳細的關于法蘭/壓力等級的信息，參考“尺寸和重量”章節。 夾持型 過程連接 DIN DN15.100 - PN100 (更高壓力等級向工廠咨詢) ASME .4 - 600 lb (更高壓力等級向工廠

16、咨詢) JIS DN15.100 - 1020 K (更高壓力等級向工廠咨詢) 電氣連接 電源供電 非防爆: 1236 VDC 防爆: 1230 VDC 輸入與輸出 通則 所有輸入和輸出之間相互電隔離。 時間常數 0.100 s 電流輸出 類型 4.20 mA HART (無源) 輸出數據 體積流量，質量流量，標況體積流量，總熱/凈熱，功率，排氣量，密 度，溫度（內部傳感器），壓力，渦街頻率，流速 分辨率 5 A 線性/精度 0.1% (讀數值) 溫度系數 50 ppm/K (標準), 100 ppm/K (最大) 錯誤信號 依據 NE 43 縮寫定義 U ext = 外部電壓； R L =

17、負載 + 電阻 負載 最小 0 ; 最大 R L = (U ext - 12 VDC) / 22 mA) HART HART 協議加載在無源電流輸出 9 www.rehe- OPTISWIRL 4200 HART HART 版本 HART 7，陣發模式，可捕捉設備變量 制造商 ID 00069 (0 x45) 設備選型代碼 00205 (0 xCD) 系統要求 最小負載 250 多點操作 4 mA 二進制輸出 功能 脈沖，頻率，狀態，限位開關 類型 無源 接近開關符合 DIN EN 60947-5-6 （ NAMUR 傳感器） 或脈沖輸出信號符合 VDI/VDE 2188 (類別 2) 溫度系

18、數 50 ppm/K 殘余電流 0.2 mA at 32 V (Ri = 180 k) 脈沖寬度 0.5.2000 ms 脈沖輸出 輸出數據 體積，質量，標準體積，總熱量/凈熱量 脈沖頻率 最大 1000 脈沖 /s 電源供電 非防爆：根據 NAMUR24VDC或斷開 1mA，最大 36V，閉合 120mA, U2V 防爆：根據 NAMUR24VDC或斷開 1mA，最大 30V，閉合 120mA, U2V 頻率輸出 輸出數據 體積流量，質量流量，標況體積流量，總功率和凈功率，排氣量，密 度，溫度（內置傳感器或外部輸入），壓力，漩渦頻率，流速，熱焓， 比熱容，雷諾數 最高頻率 1000 Hz 狀

19、態輸出 輸出數據 狀態輸出依據 NE 107 (F, S, C)，流量累積器溢出，能量累計器溢出， 流體類型（蒸汽應用時） 限位開關 輸出數據 體積流量，質量流量，標況體積流量，體積，質量，標況體積，總/凈 功率，總/凈熱量，排氣量，密度，溫度（內置傳感器或外部輸入）， 壓力，漩渦頻率，流速，比熱焓，比熱容，雷諾數 電流輸入 類型 4.20 mA (無源) 分辨率 6 A 線性/精度 0.1% (讀數值) 溫度系數 100 ppm/K (典型), 200 ppm/K (最大) 電壓降 10 V 認證與證書 NEPSI Ex ia IIC T2T6 Gb Ex d ia IIC T2T6 Gb

20、Ex d e ia IIC T2-T6 Gb Ex nA ic IIC T2-T6 Gc Ex tD A21 IP66/IP67 iaD T70C-T240C ATEX ATEX II2 G - Ex ia IIC T6.T2 Gb 10 www.rehe- 認證與證書 ATEX ATEX II2 G - Ex d ia IIC T6.T2 Gb ATEX II3 G - Ex nA IIC T6.T2 Gc ATEX II2 D - Ex tb IIIC T70C Db IECEx IECEx - Ex ia IIC T6.T2 Gb IECEx - Ex d ia IIC T6.T2 Gb

21、 IECEx - Ex nA IIC T6.T2 Gc IECEx - Ex tb IIIC T70C Db QPS (美國 # S4r f)Hz*-! 49 b$ )A V)m/s*X2# f = S * v/b! f r! v )A s, X;#! b49 / r f ( W6A 2 www.rehe- VFM 4070C M! #e T t9 3 www.rehe- VFM 4070C 5/!0 9B9 T oAW 1W 3 h! DN15 DN25 DN40 DN50 DN80 DN100 DN150 DN200 DN250 DN300 40 240C Z 40 85C 40 60C

22、100bar i ! ! B9 Re!= 20000I ! 0.75% 9 Re!= 20000I ! 1% AT B9 0.3-7m/s 9 2.0-80m/s DN15 3.0-45m/sxjQ 1/2NPT)* U* IP66/67 F ) DN15 DN300*D ) DN15 DN100* U i U C9t96V XZW 108 k$ * oW 4 ?W P 9B9W P C! q v 2 x !W P C! q m 2 x x U W P ? Pa x U kg/m 3 q v! 9A m 3 /h q m A kg/h C ! 6 304 316LXg / 316LXg Ui

23、4 www.rehe- 6/!T0W J 9 YE: 6/2! 9 c t =20C!p1.013bar abs!QAWC ) DN* ASME Q min (m 3 /h) Q max (m 3 /h) 15 1/2 6.79 32.56 25 1 10.20 113.94 40 1 1/2 25.30 326.63 50 2 43.89 565.49 80 3 96.14 1238.64 100 4 165.14 2128.27 150 6 374.23 4821.57 200 8 702.95 9056.8 250 10 1123.7 14478 300 12 1632.1 21028

24、6/3!B9 t =!20C!p=1.013bar abs!QAW ) DN* ASME Q min (m 3 /h) Q max (m 3 /h) 15 1/2 0.45 5.0 25 1 0.81 11.40 40 1 1/2 2.04 28.57 50 2 3.53 49.47 80 3 7.74 108.37 100 4 13.30 186.21 150 6 30.13 421.86 200 8 52.66 792.42 250 10 90.5 1266.8 300 12 113.41 1839.8 VFM 4070C 5 www.rehe- 6/4! )DN* ASME P0A Q

25、m kg/h p=1bar gauge p=3.5bar gauge p=5.2bar gauge p=7bar gauge 1.13kg/m 3 2.43kg/m 3 3.28kg/m 3 4.17kg/m 3 t=120.6C t=148.2C t=160.4C t=170.6C min max min max min max min max 15 1/2 5.87 36.97 7.68 79.0 8.93 106.68 10.06 135.69 25 1 11.82 129.39 17.28 276.40 20.09 373.53 22.66 474.82 40 1 1/2 29.64

26、370.71 43.33 792.33 50.63 1070.2 56.8 1361.2 50 2 51.31 641.82 75.02 1371.8 87.19 1852.8 98.33 2356.6 80 3 112.41 1405.8 164.33 3004.7 191 4058.4 215.39 5161.8 100 4 193.14 2415.5 282.36 5162.7 328.16 6973.3 370.09 8869.2 150 6 437.56 5472.4 639.69 11696 743.45 15798 838.44 20093 200 8 821.91 10279

27、1201.6 21970 1396.5 29675 1574.9 37743 250 10 1313.9 16433 1920.9 35122 2232.5 47439 2517.7 60337 300 12 1908.3 23866 2789.8 51010 3242.4 68899 3656.6 87630 )DN* ASME P0A Q m kg/h p=10.5bar gauge p=14bar gauge p=17.5bar gauge p=20bar gauge 5.89kg/m 3 7.60kg/m 3 9.32kg/m 3 10.54kg/m 3 t=186.2C t=198.

28、5C t=208.5C t=215C min max min max min max min max 15 1/2 12.78 191.71 16.51 247.55 20.23 303.36 22.89 343.32 25 1 26.93 670.88 30.6 857.88 33.87 955.48 36.04 1201.41 40 1 1/2 67.51 1878.2 76.72 2150.7 84.93 2395.3 90.35 2557.7 50 2 116.89 3251.7 132.82 3723.4 147.03 4147 156.42 4428.1 80 3 256.03 7

29、122.4 290.93 8155.8 322.06 9083.7 342.62 9699.3 100 4 439.91 12238 499.9 14013 553.38 15608 588.69 16666 150 6 996.62 27725 1132.5 31747 1253.7 35359 1333.7 37756 200 8 1872.1 52079 2127.3 59634 2354.9 66419 2505.2 70921 250 10 2992.7 83254 3400.71 95333 3764.6 106180 4004.9 113380 300 12 4346.5 120

30、920 4939.1 138460 5467.5 154210 5816.5 164660 VFM 4070C 6 www.rehe- ! w 0 Q! c 8 U 1 Q! A|M|MXo0 6.1 6.2Mn Q! j Q! W5 7 : W5 r/ X 8 Q! nc U- UG | fM1_C#MI 2 q:C# 1 2 3 7/4/3!B0W2 qM M_TN 1 M 1 Pressure / 5 6 4 y 3 t 2 1 2 Temp / 2 1 - 3 Piezo / 3 2 1 7/4/4!t9 i 1 !6Cw 100mm! 2 ! 6w 30mm! 3 !V C8w 15

31、mm 1 2 3 VFM 4070C 7/4/5!t9 8 nt9 8V M 1 * U 61 :8 5t8 2 W M U 610 1 7/5! 0nVM W 1 2 3 jC1N _C# 1 2 3 1 ! U1 2 !61 3 !t9V 1 8/!2 q 8/2!B9I! 8/2/2!xj! 1 !=0IG76 2 ! a6 3 !=6 4 !i6 1 !6 2 !=6 1 2 3 4 1 2 VFM 4070C 8 www.rehe- 8/3! 9 I 8/3/2!xj nV 8/3/3!F +! _ aB0 8/2/3!F 1 76 _ Z 2 3 =066 _06Z 1 2 3 1

32、 2 3 4 1 !C h6 g 0= 20DN! 2 !E= 50DN 3 !6= 20DN ! 4 !90i= 20DN 8/4! h6 VFM 4070C 9 www.rehe- 10 www.rehe- 1 ! 90i= 30DN! 2 ! 90i= 40DN U 1 A h 6 W 1 2 1 1 ! 6iE .= 5DN 2 ! .= 5 6DN 8/5! h6! 8/6!|E6 1 2 1 !zqOWE! 2 !zqOWE 1 2 VFM 4070C 11 www.rehe- 8/7!AOW Q !ABA:AqiC Q !=6 Q !6 inV 8/8!6 -E 60AI/ZOW B2I iOWG 8/9! M ;6 M6 ; w 0.5 m 0.5 iOW .M 8/:! Vjn B 9IOWBT 1r 8/21! M5 WBV 90C 180 U 90 180 8/22!Ir Q ! NA 9B9 jB j8#wHA #wH6 +k.#wHA C&#wHA CH#wHA )*1#wHA #H W#wHA V K#wHA o5 $_ VFM 4070C