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智能流量計(jì)信息
蒸汽渦街流量計(jì)量表

蒸汽渦街流量計(jì)量表

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作者:流量計(jì)廠家 發(fā)布日期:2020-01-07 點(diǎn)擊:人次

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蒸汽渦街流量計(jì)

 

蒸汽渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。

產(chǎn)品簡介

 

蒸汽流量計(jì)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的蒸汽、氣體液體流量的計(jì)量。

蒸汽流量計(jì)的專利技術(shù)解決了所應(yīng)用的同類產(chǎn)品檢測探頭體直接與被測介質(zhì)接觸。測量介質(zhì)溫度不高以及維修不方便等問題。

該蒸汽流量傳感器同時具備寬量程(K)型傳感器所有的專利技術(shù)、工藝和特點(diǎn)。特別適用于高溫流體介質(zhì)以及常溫流體工況下不能停工停產(chǎn)斷流維修的場合下使用。極大地拓展了蒸汽流量計(jì)的應(yīng)用范圍。

該渦街式蒸汽流量計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T9279-1999)和計(jì)量檢定規(guī)程(JJG198-94),為當(dāng)前的工業(yè)計(jì)量、能源管理和工程設(shè)計(jì)提供了一種符合我國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的zui新型渦街式蒸汽流量計(jì)流量儀表。

工作特點(diǎn)

 

1、被測介質(zhì)溫度范圍寬;

2、常溫流體工況下該蒸汽流量傳感器不斷流可在線維修。

3、結(jié)構(gòu)簡單牢固,無運(yùn)動磨損部件,使用壽命長;

4、渦街式蒸汽流量計(jì)測量精度高,阻力損失??;

5、安裝方便,維修量??;

6、蒸汽流量計(jì)可遠(yuǎn)距離傳輸流量信號,實(shí)現(xiàn)集中管理。

 

 

技能參數(shù)

 

1、精確度:液體1.0級、氣體1.5級(標(biāo)準(zhǔn)流量范圍內(nèi));

2、重復(fù)性:0.2%、0.3%;

3、公稱通徑:DN50mm~DN500mm;

4、流量范圍度:a)擴(kuò)展流量范圍:液體20:1、氣體15:1;b)標(biāo)準(zhǔn)流量范圍:液體10:1、氣體8:1;

5、公稱壓力:2.5MPa;

6、被測介質(zhì)溫度:-200~+400℃;

7、壓力損失:阻力系數(shù)Cd≤2.4;

8、供電電源:12~24V DC;

9、輸出信號:電壓脈沖:低電平≤1V 高電平≥6V;標(biāo)準(zhǔn)電源:4~20mA DC;

10、防爆標(biāo)志:iaⅡT6。

工作原理

 

 

在蒸汽流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式:

f=SrU1/d=SrU/md (1)

式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;

Sr--斯特勞哈爾數(shù);

m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。

K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時,VSF的流量計(jì)算式為(4)

式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對壓力,Pa;

Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;

Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

由上式可見,輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。

蒸汽渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。

為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動性能,開發(fā)出了改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(≤1g)的惡劣工況下使用。

在實(shí)際應(yīng)用中,往往zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,zui小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的zui佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便??v斷面形狀為圓弧的變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。

為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。

 

 

蒸汽渦街流量計(jì)分類

1、按連接方式分類

按渦街流量計(jì)與管道的連接方式可以分成法蘭連接型和法蘭夾裝型。這兩種連接形式各有優(yōu)點(diǎn)。法蘭連接型把儀表和連接法蘭作成一體,安裝方便,但對制造廠來說增加了機(jī)械加工量,特別是同的壓力等級,需要鑄造加工耐壓等級不同的法蘭。而法蘭夾裝型渦街流量計(jì),兩端不帶笨重的法蘭,比較輕便。在保證密封面和機(jī)械強(qiáng)度滿足要求的前提下,只制造無蘭的表體就可以了。用戶使用時,可根據(jù)工作壓力不同選用不同壓力等級的法蘭與之連接。

2、按檢測技術(shù)分類

按檢測技術(shù)不同,可以將渦街流量計(jì)分成熱敏式渦街流量計(jì)、超聲式渦街流量計(jì)、電容式渦街流量計(jì)、應(yīng)力式渦街流量計(jì)、應(yīng)變式渦街流量計(jì)、磁電(振動體)式渦街流量計(jì)、光電與光纖式渦街流量計(jì)以及其他檢測技術(shù)的渦街流量計(jì)。這一分類方法是目前制造廠商和用戶都比較習(xí)慣的分類方式,從名稱上就可以體現(xiàn)出渦街流量計(jì)的不同特點(diǎn)。

3、按使用目的分類

按使用目的不同、還可以將渦街流量計(jì)分成防爆型渦街流量計(jì)、高溫型渦街流量計(jì)、極低溫型渦街流量計(jì)、耐腐型渦街流量計(jì)、插入型渦街流量計(jì)以及質(zhì)量型渦街流量計(jì)。

4、按結(jié)構(gòu)形式分類

按結(jié)構(gòu)形式可以將渦街流量計(jì)分成一體型和遠(yuǎn)傳型。其中:一體型渦街流量計(jì):把傳感器與轉(zhuǎn)換器(包括流量計(jì)算顯示單元)集中成一體。而遠(yuǎn)傳型(或分離型)渦街流量計(jì)指的是儀表的傳感器與轉(zhuǎn)換器分離,適用于特殊工作條件,如高溫型渦街流量計(jì)。

5、按儀表的功能分類

按儀表的功能渦街流量計(jì)分成常規(guī)型和智能型。其中智能型渦街流量計(jì)是近幾年出現(xiàn)的新型流量計(jì)。它的出現(xiàn)是傳感器技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)快速發(fā)展的體現(xiàn)。

 

 

蒸汽渦街流量計(jì)廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣? 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計(jì)量和控制,精度高,在測量流體體積流量時不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響,可靠性高,維護(hù)量小,能長期穩(wěn)定。

蒸汽渦街流量計(jì)主要用于各種行業(yè)工業(yè)管道中大口徑氣體、液體、蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。蒸汽渦街流量計(jì)參數(shù)能長期穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表。

蒸汽渦街流量計(jì)按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS07145(在環(huán)形截面封閉管道中的流體流量測定—在截面一點(diǎn)的速度測量法),采用埋入壓電晶體的渦街測速探頭,插入大口徑工業(yè)管道內(nèi),將卡門旋渦頻率轉(zhuǎn)換為與流量成正比的電流或電壓脈沖信號或4~20mADC電流信號蒸汽渦街流量計(jì)按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS07145(在環(huán)形截面封閉管道中的流體流量測定—在截面一點(diǎn)的速度測量法),采用埋入壓電晶體的渦街測速探頭,插入大口徑工業(yè)管道內(nèi),將卡門旋渦頻率轉(zhuǎn)換為與流量成正比的電流或電壓脈沖信號或4~20毫安電流信號。

 

蒸汽渦街流量計(jì)

 

 

 

蒸汽是各生產(chǎn)企業(yè)的重要的二次能源之一,有的直接參與化學(xué)反應(yīng),但多數(shù)是用其熱能。企業(yè)在談?wù)摴?jié)能降耗一般會先想到蒸汽。從眼前本單位利益出發(fā),降低生產(chǎn)成本需要降低蒸汽損耗。金湖黃河儀表根據(jù)多年生產(chǎn)和檢修蒸汽流量計(jì)的經(jīng)驗(yàn),就蒸汽流量計(jì)在選型、安裝和使用提出以下建議供大家參考:

一、計(jì)量器具及流量計(jì)的選用

由于孔板側(cè)量技術(shù)發(fā)展成熟,有相應(yīng)的國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)作支持,本身結(jié)構(gòu)簡單、造價低,耐高溫性能和抗振性能好,所以對于大中型管道,如DN200mm以上管道,多是采用孔板差壓式流量計(jì),尤其是高壓過熱蒸汽,全部是采用孔板差壓式流量計(jì)。對于中小管道,一般在DNl00以下,除了孔板差壓式以外,渦街流量計(jì)使用數(shù)量越來越多。而對于更小的用戶,管徑在Dg50mm以下的,多為渦街流量計(jì)和分流旋翼式流量計(jì)。

二、蒸汽的密度補(bǔ)償要科學(xué)準(zhǔn)確

為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,通過流量積算儀對蒸汽密度進(jìn)行補(bǔ)償。測量蒸汽溫度的鉑電阻一定要規(guī)范安裝:測溫鉑熱電阻插入管道中心位置、鉑熱電阻安裝在流量計(jì)下游的5倍管徑處、安裝鉑熱電阻的管道位置采取保溫措施等,確保測得的溫度數(shù)值準(zhǔn)確。在蒸汽壓力的測量中一定要注意,如果采用引壓管引壓,必須進(jìn)行零點(diǎn)遷移(因?yàn)橐龎汗軆?nèi)冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力與實(shí)際壓力之間出現(xiàn)一定的差值,引起密度補(bǔ)償?shù)恼`差),也可在流量積算儀內(nèi)進(jìn)行修正。壓力變送器安裝在蒸汽流量計(jì)下游的4倍管徑處,壓力變送器前的閥門、密封墊應(yīng)完好暢通,以保證蒸汽壓力的準(zhǔn)確測量。如果采用設(shè)定壓力、溫度進(jìn)行補(bǔ)償,所設(shè)定的數(shù)值應(yīng)力求接近實(shí)際,否則誤差很大,一般不建議采用。

在流量積算儀中要正確設(shè)定蒸汽流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài),這對蒸汽費(fèi)用的正確計(jì)算至關(guān)重要。對于蒸汽狀態(tài)不好明確判斷的使用場合,建議采用智能型流量積算儀,配合鉑電阻、壓力變送器進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,這樣所計(jì)量的蒸汽質(zhì)量流量zui準(zhǔn)確。

三、保證流量計(jì)上下游有足夠的直管段

對于傳統(tǒng)的渦街流量計(jì),其前后安裝直管段要求一般分別為20倍管徑和5倍管徑(這是流量計(jì)的前面無閥門等障礙物的技術(shù)要求;有障礙物還要增加直管段)。如果上下游直管段不夠,就會導(dǎo)致管道內(nèi)蒸汽流動未充分發(fā)展,在流速分布剖面發(fā)生畸變。用戶可通過在蒸汽流量計(jì)前安裝流動調(diào)整器或增加直管段來調(diào)整管道的流速分布,使蒸汽流量計(jì)處的流體為充分發(fā)展?fàn)顟B(tài)。對于一些大口徑蒸汽流量計(jì),滿足上下游直管段的安裝要求更為重要。

四、蒸汽流量計(jì)的量程比要合理

量程比是指一個流量計(jì)在能確保給定的準(zhǔn)確度范圍內(nèi),所能測量的zui大流量和zui小流量之比。用戶要根據(jù)自己的實(shí)際使用量選擇流量計(jì),理論上待選蒸汽流量計(jì)的量程要完全覆蓋用戶的使用量程。超過流量上限和低于流量下限使用都會造成蒸汽流量計(jì)計(jì)量的嚴(yán)重不準(zhǔn)。比如:實(shí)際平均流量為5t/h的渦街蒸汽流量計(jì),一般應(yīng)選擇口徑為150mm的渦街流量計(jì),但是當(dāng)流量降低到0.3t/h或超過15t/h時,流量計(jì)就會出現(xiàn)嚴(yán)重計(jì)量失準(zhǔn)。

五、避免測量現(xiàn)場存在振動和電磁干擾

蒸汽計(jì)量中應(yīng)用zui多的渦街流量計(jì)受設(shè)計(jì)原理的影響,對機(jī)械振動比較敏感,計(jì)量結(jié)果易受振動干擾,應(yīng)對蒸汽流量計(jì)前后管段作可靠的支撐設(shè)計(jì),加裝振動緩沖部件,如管道振動不可避免,應(yīng)選用抗干擾能力相對強(qiáng)的蒸汽流量計(jì)(如氣體超聲波流量計(jì)、智能式渦街流量計(jì)、差壓式流量計(jì)等)。如果蒸汽流量計(jì)現(xiàn)場存在振動干擾,就會對在用的渦街蒸汽流量計(jì)產(chǎn)生低頻率的脈沖信號影響,蒸汽流量計(jì)就會將這些脈沖作為流量信號傳遞給流量積算儀,形成累計(jì)流量,導(dǎo)致部分渦街蒸汽流量計(jì)在一段時間不用蒸汽的情況下仍然會有一定量的數(shù)值累計(jì)。這就是“不用汽而流量計(jì)走字”的原因,因此蒸汽用戶在不用蒸汽的情況下,也要與供汽單位共同記好表底,防止蒸汽流量計(jì)“空跑”。

六、定期依法檢定很重要

強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具和能源計(jì)量器具應(yīng)定期檢定,凡經(jīng)檢定不符合要求的計(jì)量器具一律不準(zhǔn)使用。蒸汽流量計(jì)必須定期檢定,這是保證蒸汽流量正確計(jì)量的前提。因此,廣大用戶每年都要將使用的蒸汽流量計(jì)等送到當(dāng)?shù)胤ǘㄓ?jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)量檢定。如果蒸汽流量計(jì)檢定合格,而實(shí)際使用卻感覺“計(jì)量不準(zhǔn)”,這時用戶就要從儀表是否正確安裝、選型、儀表運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置、外界干擾、蒸汽的實(shí)際狀態(tài)是否有變化等方面尋找解決問題的方法。

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