蒸汽流量計

時間:2017-06-16 關鍵詞:蒸汽渦街流量計,渦街流量計工作原理

蒸汽流量計
在諸多氣體流量計中,具體選擇哪一款最合適蒸汽流量計?現在對于蒸汽計量需求用戶的不同,使用的流量計也不同。
LUGB型的渦街流量計:
優點:性價比高,在沒有干燥機的使用現場可以正常工作;
缺點:受工作環境因素影響較大,安裝要求較高。
LG節流裝置》孔板流量計
優點:測量范圍可選,比如10-30m³/h,或者30-90m³/h,都可以選擇??拐饎有詮???梢詼y量高溫高壓蒸汽。溫度500°,壓力40MPa。
缺點:安裝相對復雜:需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀,溫壓補償的需要安裝溫度、壓力變送器;量程比窄:配國產差壓變送器一般為1:3,好的進口變送器為1:6;測量有壓損。
蒸汽渦街流量計工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
                          

 
                                 圖(一)
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
 f=StV/d                 公式(1)
式中:
f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率                           
  St-斯特羅哈爾數(無量綱數)
  V-流體的平均流速
  d-旋渦發生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無因次未知數,
圖(二)表示斯特羅哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關系。
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2)
 K=N/Q(1/m³)              公式(2)
式中:K=儀表常數(1/m³)。
N=脈沖個數 
Q=體積流量(m³)
主要技術指標
公稱通徑(mm) 25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公稱壓力(MPa) DN25-DN200 4.0(>4.0協議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨)
介質溫度(℃) 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協議訂貨)
本體材料 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協議供貨)
允許振動加速度 壓電式:0.2g      電容式:1.0~2.0g
精確度 ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
范圍度 1:6~1:30
供電電壓 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池
輸出信號 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA
壓力損失系數 符合JB/T9249標準 Cd≤2.4
防爆標志 本安型:ExdⅡia CT2-CT5隔爆型:ExdⅡCT2-CT5     
防護等級 普通型IP65     潛水型 IP68
環境條件 溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa
適用介質 氣體、液體、蒸汽
傳輸距離 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標準電流輸出型 (4~20mA):負載電阻≤750Ω
參比條件下工況流量范圍表(注:表中(300)~(1000)口徑為插入式)
儀表口徑
(mm)
液體 氣體
測量范圍
(m3/h)
輸出頻率范圍
(Hz)
測量范圍
(m3/h)
輸出頻率范圍
(Hz)
20 0.7~7 26~260 6~30 226~1130
25 1~10 21~210
 
8.8~55 190~1140
32 1.5~15 15~150
 
15~140 150~1395
40 2.5~25 13~130 20~200 126~1036
50 3.5~45 9~119 35~350 93~930
65 5.5~75 6.7~91 50~500 73~730
80 8.5~110 5.3~68 70~700 53~530
100 16~180 5.2~58 130~1300 42~420
125 25~270 4.3-49 220~2200 38~380
150 35~350 3.3~33 350~3500 33~330
200 65~650 2.6~26 550~5500 22~220
250 95~950 1.9~19 850~8500 18~180
300 150~1500 1.8~18 1350~13500 16~160
(300) 150~1500 5.5~87
 
1560~15600 85~880
(400) 180~3000 5.6~87 2750~27000 85~880
(500) 300~4500 5.6~88 4300~43000 85~880
(600) 450~6500 5.7~89 6100~61000 85~880
(800) 750~10000 5.7~88 11000~110000 85~880
(1000) 1200~17000 5.8~88 17000~170000 85~880
>(1000) 協議   協議  
















注:測量蒸汽250℃以上的需要選用溫壓補償一體化的渦街流量計
蒸汽流量計正確安裝,是保障儀表正常運行的重要環節,若安裝不當,輕則影響儀表的使用精度,重則會影響儀表的使用壽命,甚至會損壞儀表。
(一) 安裝環境要求:
1. 盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2. 避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風措施。
3. 避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝,須有通風措施。
4. 渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,并加防振墊,加強抗振效果。
5. 儀表最好安裝在室內,安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進入放大器殼內。
6. 儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護。
(二) 儀表管道安裝要求:
1. 渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求,否則會影響介質在管道中的流場,影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  
DN為儀表工稱口徑                                                                                                                                                單位:mm
                                      圖(三)
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。
2. 上、下游配管內徑應相同。如有差異,則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿足以下關系0.98Db≤Dp≤1.05Db
       上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小于0.05Db
3. 儀表與法蘭之間的密封墊,在安裝時不能凸入管內,其內徑應比表體內徑大1-2mm
4. 測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時,測壓孔應設置在下游3-5D處,測溫孔應設置在下游6-8D處,見圖(七)。D為儀表工稱口徑,單位:mm
5. 儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
6. 測量氣體時,在垂直管道安裝儀表,氣體流向不限。但若管道內含少量液體,為了防止液體進入儀表測量管,氣流應自下而上流動,如圖(四)a所示
7. 測量液體時,為了保證管內充滿液體,所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時,應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體,為了防止氣體進入儀表測量管,儀表應安裝在管線的較低處
如圖(四)b所示
8. 測量高溫、低溫介質時,應注意保溫措施。轉換器內部(表頭殼體內)高溫一般不應超過70℃;低溫易使轉換器內部出現凝露,降低印制電路板的絕緣阻抗,影響儀表正常工作。
 

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