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蒸汽流量计
发布日期:2017-12-08
蒸汽流量计
蒸汽流量计 是利用流体自然振动原理而研制成的新型流量计。该系列旋涡流量计具有结构简单,无机械可动部件,可靠性强,准确度高、重复性好,流量范围与温度范围大,压力损失小,检定周期长等特点。该系列流量计在规定的雷诺数范围为内不受流体温度、压力、粘度及组分的影响,所用检测压电元件不接触流体,适于恶劣环境、不卡、不易结垢,耐高温、高压、安全防爆,适用于测量封闭管道的液体、气体和蒸汽的累计流量和瞬时流量。ZPLUGB型旋涡流量计可广泛应用与油田、石化、机械、轻工、冶金、医药、造纸及城市供水、供热、供气等行业,在工业过程控制,能源管理和环境工程等领域中作为流量计和控制仪表。该系列旋涡流量计分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网.
(一)蒸汽流量计 工作技术参数
1)、测量介质:液体、一般气体、天然气、蒸汽(饱和蒸汽和过热蒸汽);
2)、测量可能范围:雷诺数为5×103~7×106
3)、正常测量范围:雷诺数为2×104~7×106
4)、测量流速范围:液体0.5~7m/s  气体4~35mm/s 蒸汽7~70m/s
5)、被测流体温度:-40℃~+300℃
6)、被测流体温度:1.6、4、25MPa
7)、准确度:1级、1.5级、0.5级(通过非线性修整方可达到0.5级);
8)、重复性:指示值的0.2%;
9)、表体材料:ICr18Ni9Ti;
10)、压力损失:△=1.2×r×V2×10-6 式中:△P-压力损失 r-被测的流体密度(Kg/m3) v-管内平均流速(m/s)
11)、环境温度:-20℃~+55℃(特殊要求定货说明)
12)、环境湿度:≤90%RH
13)、大气压力:86-106KPa
14)、外供电源:3.6~224VDC
15)、内供电源:3~4.5VVDDC
16)、工作电源:80/A
17)、工作电压:2.7~3.6v
18)、工作频率:0.1~3000H
19)、信号远传距离:100mm
20)、信号输出:脉冲输出(外供电源)电流输出4~20mADC(两线制外供24VDC电源)脉冲输出与电流输出只能选一种方式。
(二)  规格及测量范围

涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工茁度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

在实际应用中,往往大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便。

为了使用方便,电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。原理
    在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如图1所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计漩涡形成示意图
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式: f=SrV1/d=SrV/md                     (1)
式中  V1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比         管道内体积流量qv为
qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr                 (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1                  (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,
图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为(4) 

图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h; 
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。 
由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是转流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。

蒸汽涡街流量计口径和流量选型表

涡街流量计
公称通径DN
(mm)
流量范围(m/h)
液 体
气 体
蒸 汽
LUGB
250
100~1000
1000~8000
930~8000
LUGB
300
150~1500
1500~11500
1330~11440
LUGB
350
200~2000
2000~15600
1800~15600
LUGB
400
250~2500
2500~20000
2400~20000
LUGB
500
400~4000
4000~30000
3700~31800
LUGB
600
500~5000
5000~45000
5300~45800
LUGB
700
700~7000
7000~60000
7300~62300
LUGB
800
900~9000
9000~80000
9500~81400
LUGB
1000
1400~14000
14000~120000
14800~127200
蒸汽涡街流量计优势
1、新一代智能化涡街流量计,具有精度高、抗振动、抗干扰、维护方便的特点,适合于各种使用蒸汽、气体工况下的流量计量。
2、涡街流量传感器和流量显示仪及补偿方式合称为涡街流量计。涡街流量计则为涡街流量计的典型代表。
3、涡街流量传感器是利用卡门涡街原理和现代电子技术而设计制造的一种具有高度可靠性、优良的技术性能指标、良好的介质适应性和通用性的新型流量仪表。
管道情况 上游 下游
同心收缩管 全开闸阀 15D 5D
90℃直角弯头 20D 5D
同平面二个90℃弯头 25D 5D
半开闸阀 调节阀 50D 5D
不同平面二个90℃弯头 40D 5D
带整流管束 12D 5D

智能蒸汽涡街流量计表头功能 :

1.液晶点阵汉字显示,直观方便,操作简洁明了;

2.带全功能的HART协议,包含特殊命令;

3.带温度/压力传感器接口。温度可配接Pt100或Pt1000,压力可接表压或绝压传感器,并可分段修正;

4.输出信号多样化,可根据客户要求选择两线制4-20mA输出、三线制脉冲输出和三线制当量输出;

5.具有卓越的非线性修正功能,大大提高仪表的线性;

6.具有软件频谱分析功能,提高了仪表抗干扰和抗震的能力;

7.通用性强,可与涡街、旋进旋涡等输出频率信号的传感器配套使用;

8.测量介质广泛,可测量蒸汽、液体、一般气体、天然气等,测量天然气时有超压缩因子修正;

9.有中英文两种版本,供用户选择;

10.超低功耗,一节干电池全性能工作可维持至少3年;

11.工作模式可自动切换,电池供电、两线制、三线制;

12.自检功能,有丰富的自检信息;方便用户检修和调试。

13.具有独立密码设置,参数、总量清零和校准可设置不同级别的密码,方便用户管理;

14.显示单位可选择,可自定义;

15.一体化带温压补偿功能

智能汉字屏涡街流量计


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