壓縮空氣流量計選型與應用指南

一、 主流壓縮空氣流量計類型及核心適配性

（一） 質量式流量計（優先選擇，精準計量，無需額外溫壓補償）

1. 熱式氣體質量流量計

• 管段式：DN15~DN100 小管徑，如車間支管、精密設備供氣，精度 ±1.0% R，結構緊湊；

• 插入式：DN80~DN2000 大管徑，如空壓機出口、廠區總管，可在線安裝，維護方便。

• 原理：基于熱擴散原理，通過壓縮空氣帶走傳感器熱量的速率計算質量流量，標配溫壓補償模塊。

• 核心特性：量程比極寬（1:100~1:200），可測低流速（≥0.5m/s），無壓損 / 低壓損，精度 ±1.0% R~±2.0% R，適配 DN15~DN2000 全管徑，安裝靈活。

• 細分選型：

• 適配場景：壓縮空氣能耗監測、工藝精準計量、中小管徑貿易結算，干燥 / 含少量冷凝水的壓縮空氣均適配。

• 局限性：傳感器易被油污 / 粉塵污染（需上游加裝過濾器），不適用于高含油、高含塵的壓縮空氣。

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2. 科里奧利氣體質量流量計

• 原理：基于科里奧利力效應，通過管道振動下的力變化計算質量流量，精度高。

• 核心特性：精度 ±0.1% R~±0.5% R，無流速限制，直接測質量流量，不受介質成分、壓力溫度影響。

• 適配場景：壓縮空氣高精度貿易結算、實驗室精密計量（DN15~DN100 小管徑）。

• 局限性：成本高（是熱式的 3~5 倍），壓損大，體積大，對安裝振動敏感，大管徑適配性差。

（二） 速度式流量計（高性價比，工藝監控優先選擇）

1. 渦街流量計（氣體專用款）

• 原理：基于卡門渦街原理，壓縮空氣流經發生體產生漩渦，漩渦頻率與流速成正比，配套溫壓變送器實現標方換算。

• 核心特性：無機械部件，壓損小，精度 ±1.5% R~±2.5% R，量程比 1:10~1:20，適配 DN25~DN300 中小管徑，防爆等級 Ex d Ⅱ BT4，適合工業現場。

• 適配場景：空壓機出口、車間主管、壓縮空氣工藝段監控（中高流速，5~30m/s）。

• 局限性：對振動敏感（需遠離空壓機 / 泵體），低流速（＜5m/s）精度下降，管內有冷凝水易導致信號漂移。

1. 超聲波流量計（管段式 / 插入式）

• 管段式：DN50~DN300 中小管徑，新建管道，潔凈壓縮空氣；

• 插入式：DN300 以上大管徑，老舊管網改造、廠區總管計量。

• 原理：時差法測量壓縮空氣順流 / 逆流聲波時間差，換算流速，配套溫壓補償換算標方，非接觸式測量。

• 核心特性：無壓損，量程比 1:20~1:30，適配 DN50~DN2000 大管徑，插入式可在線安裝，無需停氣，精度 ±1.5% R~±2.5% R。

• 細分選型：

• 適配場景：壓縮空氣大管徑低壓大流量工況，如空壓站總管、廠區主干道供氣。

• 局限性：對直管段要求高（上游≥20DN），管內有大量冷凝水 / 油污會衰減信號，精度受流場影響大。

（三） 差壓式流量計（傳統款，適合大管徑粗放計量）

1. 標準孔板 / 噴嘴流量計

• 核心特性：結構簡單，易檢定，精度 ±2.0% R~±3.0% R，量程比 1:3~1:4，適配 DN50~DN2000 大管徑。

• 適配場景：壓縮空氣大管徑總管粗放計量，對精度要求不高、安裝空間充足的工況。

• 局限性：壓損大（增加空壓機能耗），易被冷凝水 / 油污堵塞節流孔，需定期吹掃。

2. 文丘里管流量計

• 核心特性：壓損遠小于孔板（僅為孔板的 1/5~1/3），抗堵塞能力強，精度 ±2.0% R~±2.5% R，量程比 1:5。

• 適配場景：壓縮空氣大管徑低壓大流量工況，如空壓站出口總管，替代孔板降低能耗。

• 局限性：體積大，安裝空間要求高，成本高于孔板。

（四） 經濟型簡易流量計（低精度監控）

• 核心特性：結構簡單，成本低，可視性強，精度 ±4.0% R~±5.0% R，量程比 1:5，適配 DN15~DN80 小管徑。

• 適配場景：車間支管壓縮空氣簡易監測、實驗室小型供氣設備流量顯示。

• 局限性：精度低，不耐高壓（常規≤1.6MPa），玻璃轉子款易破碎，不適用于大管徑、高精度要求工況。

二、 壓縮空氣用流量計核心選型依據

1.  先明確關鍵工況參數（選型前提）

• 工藝參數：操作壓力（常規 0.4~0.8MPa 表壓）、操作溫度（常溫～80℃）、工況流量 / 標方流量（需明確，流量計需匹配標方）；

• 管道參數：管徑（DN15~DN2000）、直管段長度、管材（碳鋼 / 不銹鋼，壓縮空氣主流材質）；

• 介質狀態：干燥度（無油干燥 / 含少量油霧 / 冷凝水）、含塵量（常規≤10mg/m3）；

• 精度與用途：貿易結算（±0.5%~1.0% R）、能耗核算（±1.0%~2.0% R）、工藝監控（±1.5%~3.0% R）、簡易監測（±4.0% R 以上）；

• 安裝要求：是否可停氣安裝、是否需要在線維護、安裝空間大小。

2.  按用途 / 精度快速選型（優先級排序）

3.  特殊工況專屬選型

• 含少量油霧 / 冷凝水的壓縮空氣：選帶防腐蝕涂層的熱式氣體質量流量計（傳感器抗油污）、氣體渦街流量計（帶排水口），避免傳感器 / 發生體被污染；

• 防爆環境（如化工車間）：所有類型均選Ex d Ⅱ BT4 隔爆型，優先選無機械部件的熱式 / 超聲波，降低故障風險；

• 空壓機出口近端（振動大）：避開渦街流量計，選熱式氣體質量流量計（帶減震結構）、超聲波流量計，防止振動干擾測量；

• 小管徑低流速（DN15~DN50，流速＜5m/s）：選熱式氣體質量流量計（低流速精準），避開渦街流量計（低流速精度差）。

4.  關鍵配置要求（所有類型通用）

• 溫壓補償：除質量式流量計外，所有體積流量計（渦街、超聲波、差壓式）必須配套溫度 + 壓力變送器，實現實時溫壓補償，將工況體積流量換算為標準狀態（0℃/20℃，101.325kPa）標方流量（壓縮空氣計量統一用標方，避免壓力溫度波動導致誤差）；

• 防護等級：工業現場選 IP65，戶外 / 潮濕環境選 IP67/IP68，防止雨水 / 灰塵侵入；

• 材質選型：與壓縮空氣接觸部件選316L 不銹鋼 / 碳鋼，含油霧 / 冷凝水的工況選 316L 不銹鋼，抗腐蝕；

• 輸出功能：支持 RS485（Modbus-RTU）、4-20mA 模擬量輸出，便于接入 DCS / 能耗監測系統，實現遠程監控。

三、 壓縮空氣用流量計核心安裝規范

1.  安裝位置選擇

• 直管段要求：熱式 / 渦街上游≥10DN、下游≥5DN，超聲波上游≥20DN、下游≥10DN，差壓式上游≥15DN、下游≥5DN，遠離彎頭、三通、閥門、空壓機、變徑管，空間不足時加裝整流器；

• 防冷凝水：優先安裝在管道水平段的高處，或垂直管道（氣流向上），避免流量計內積冷凝水；在流量計上游加裝汽水分離器，下游加裝排水閥，定期排放冷凝水；

• 防振動：遠離空壓機、泵體等振動源（間距≥2m），振動劇烈的管道需加裝減震支架，流量計與管道之間加裝柔性接頭；

• 滿管運行：確保測量點管道 100% 充滿壓縮空氣，無空管、氣塞，避免管內產生渦流；

• 維護空間：安裝位置預留≥300mm 操作空間，便于后期拆卸、校準、清理。

2.  安裝姿態與連接

• 質量式 / 渦街 / 超聲波：水平安裝時，傳感器 / 發生體需與管道水平中心線重合；垂直安裝時，氣流必須自下而上，保證滿管；

• 連接方式：小管徑（DN15~DN100）為螺紋連接 / 法蘭連接，大管徑（DN≥100）為法蘭連接 / 插入式卡套連接，密封墊片選用氟橡膠 / 丁腈橡膠，確保無漏氣（漏氣會導致計量偏大）；

• 插入式安裝：探頭需插入管道中心位置（流速高處），插入深度為管道內徑的 1/2，探頭箭頭與氣流方向一致，安裝后做好密封，防止漏氣。

3.  輔助裝置安裝

• 汽水分離器：所有壓縮空氣用流量計上游必須加裝汽水分離器，攔截冷凝水和油污，保護流量計傳感器 / 發生體；

• 過濾器：熱式 / 科里奧利流量計上游加裝精細過濾器（過濾精度≤50μm），攔截粉塵、油污，防止傳感器污染；

• 溫壓變送器：體積流量計上游 / 下游 5DN 內安裝溫度、壓力變送器，與流量計接入同一積算儀，實現實時溫壓補償；

• 截止閥 / 旁通閥：流量計上下游加裝截止閥，旁通管道加裝旁通閥，便于流量計校準、維護時不停氣運行。

四、 日常維護與故障排查

1.  日常維護要點（低成本，高效果）

• 定期排水：每日打開汽水分離器和排水閥，排放冷凝水，避免流量計內積水；

• 過濾器清洗：每周檢查過濾器壓差，壓差＞0.05MPa 時，及時清洗濾網，防止堵塞導致流量偏小；

• 傳感器清潔：每月檢查熱式 / 超聲波傳感器，若有油污 / 粉塵附著，用酒精 / 壓縮空氣清理，嚴禁用硬質工具劃傷傳感器；

• 密封性檢查：每月檢查流量計連接部位、法蘭、插入式密封處，用肥皂水檢測是否漏氣，漏氣及時擰緊 / 更換密封墊片；

• 零點校準：每 6 個月進行一次零點校準，關閉上下游截止閥，管道內無氣流時，確認瞬時流量顯示為 0，無漂移；

• 精度校準：貿易結算 / 能耗核算用流量計每年校準一次，工藝監控用每 1~2 年校準一次，可采用標準表比對法 / 稱重法現場校準。

2.  常見故障排查（壓縮空氣工況專屬）

五、 典型壓縮空氣工況適配推薦

1. 空壓站出口總管（DN≥300，0.6~0.8MPa，大流量）：插入式熱式氣體質量流量計、插入式超聲波流量計，無壓損，可在線安裝，適配大流量；

2. 廠區主干道供氣（DN100~DN300，0.4~0.6MPa）：管段式熱式氣體質量流量計、氣體渦街流量計，性價比高，精度穩定；

3. 車間支管 / 精密設備供氣（DN15~DN80，0.4~0.6MPa，小流量）：管段式熱式氣體質量流量計、金屬管浮子流量計，適配小管徑低流速，精準計量；

4. 壓縮空氣貿易結算（DN50~DN200，0.6MPa，高精度）：管段式熱式氣體質量流量計（±1.0% R）、科里奧利質量流量計（±0.5% R），直接測質量流量，無需溫壓補償；

5. 化工防爆車間壓縮空氣計量（DN25~DN100）：隔爆型熱式氣體質量流量計、隔爆型氣體渦街流量計，防爆等級 Ex d Ⅱ BT4，適配危險環境；

6. 實驗室小型供氣設備（DN15~DN40，低流量）：玻璃轉子流量計、微型熱式氣體質量流量計，成本低 / 精度高，適配小流量監測。

注：1.系統上的價格只是一個參考價格，不是實際價格；

       2.流量計，規格、口徑不同，配置不同，價格就不同，需要根據您的工況選型報價~

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