蒸汽流量计

时间:2017-06-16 关键词:蒸汽涡街流量计,涡街流量计工作原理

蒸汽流量计
在诸多气体流量计中,具体选择哪一款最合适蒸汽流量计?现在对于蒸汽计量需求用户的不同,使用的流量计也不同。
LUGB型的涡街流量计:
优点:性价比高,在没有干燥机的使用现场可以正常工作;
缺点:受工作环境因素影响较大,安装要求较高。
LG节流装置》孔板流量计
优点:测量范围可选,比如10-30m³/h,或者30-90m³/h,都可以选择。抗震动性强。可以测量高温高压蒸汽。温度500°,压力40MPa。
缺点:安装相对复杂:需要安装三阀组、差压变送器、冷凝管、流量积算仪,温压补偿的需要安装温度、压力变送器;量程比窄:配国产差压变送器一般为1:3,好的进口变送器为1:6;测量有压损。
蒸汽涡街流量计工作原理
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图(一)所示。
                          

 
                                 图(一)
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
 f=StV/d                 公式(1)
式中:
f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率                           
  St-斯特罗哈尔数(无量纲数)
  V-流体的平均流速
  d-旋涡发生体的宽度
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数(St)是无因次未知数,
图(二)表示斯特罗哈尔数(St)与雷诺数(Re)的关系。
在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比,称为仪表常数(K),见式(2)
 K=N/Q(1/m³)              公式(2)
式中:K=仪表常数(1/m³)。
N=脉冲个数 
Q=体积流量(m³)
主要技术指标
公称通径(mm) 25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公称压力(MPa) DN25-DN200 4.0(>4.0协议供货),DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货)
介质温度(℃) 压电式:-40~260,-40~320;电容式: -40~300, -40~400,-40~450(协议订货)
本体材料 1Cr18Ni9Ti,(其它材料协议供货)
允许振动加速度 压电式:0.2g      电容式:1.0~2.0g
精确度 ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
范围度 1:6~1:30
供电电压 传感器:+12V DC,+24V DC;变送器:+12V DC ,+24V DC;电池供电型:3.6V电池
输出信号 方波脉冲(不包括电池供电型):高电平≥5V,低电平≤1V;电流:4~20mA
压力损失系数 符合JB/T9249标准 Cd≤2.4
防爆标志 本安型:ExdⅡia CT2-CT5隔爆型:ExdⅡCT2-CT5     
防护等级 普通型IP65     潜水型 IP68
环境条件 温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa
适用介质 气体、液体、蒸汽
传输距离 三线制脉冲输出型:≤300m,两线制标准电流输出型 (4~20mA):负载电阻≤750Ω
参比条件下工况流量范围表(注:表中(300)~(1000)口径为插入式)
仪表口径
(mm)
液体 气体
测量范围
(m3/h)
输出频率范围
(Hz)
测量范围
(m3/h)
输出频率范围
(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) 协议   协议  
















注:测量蒸汽250℃以上的需要选用温压补偿一体化的涡街流量计
蒸汽流量计正确安装,是保障仪表正常运行的重要环节,若安装不当,轻则影响仪表的使用精度,重则会影响仪表的使用寿命,甚至会损坏仪表。
(一) 安装环境要求:
1. 尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。
2. 避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。
3. 避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。
4. 涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游2D处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。
5. 仪表最好安装在室内,安装在室外应注意防水,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。
6. 仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。
(二) 仪表管道安装要求:
1. 涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图(三)  
DN为仪表工称口径                                                                                                                                                单位:mm
                                      图(三)
注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游10D处。
2. 上、下游配管内径应相同。如有差异,则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db,应满足以下关系0.98Db≤Dp≤1.05Db
       上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于0.05Db
3. 仪表与法兰之间的密封垫,在安装时不能凸入管内,其内径应比表体内径大1-2mm
4. 测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时,测压孔应设置在下游3-5D处,测温孔应设置在下游6-8D处,见图(七)。D为仪表工称口径,单位:mm
5. 仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。
6. 测量气体时,在垂直管道安装仪表,气体流向不限。但若管道内含少量液体,为了防止液体进入仪表测量管,气流应自下而上流动,如图(四)a所示
7. 测量液体时,为了保证管内充满液体,所以在垂直或倾斜管道安装仪表时,应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体,为了防止气体进入仪表测量管,仪表应安装在管线的较低处
如图(四)b所示
8. 测量高温、低温介质时,应注意保温措施。转换器内部(表头壳体内)高温一般不应超过70℃;低温易使转换器内部出现凝露,降低印制电路板的绝缘阻抗,影响仪表正常工作。
 

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