蒸汽管道流量表--江蘇恒創(chuàng)儀表有限公司--咨詢：/ 楊

蒸汽管道流量表的測量系統(tǒng)與組成：

對(duì)蒸汽的流量測量由恒創(chuàng)儀表HENGC-LUGB 渦街流量傳感器和流量轉(zhuǎn)換器組成。渦街傳感器主要是由傳感器（內(nèi)有放大板）、連桿、漩渦發(fā)生器組件（內(nèi)有三角柱、探頭）構(gòu)成，可用于過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統(tǒng)中，渦街流量傳感器安裝在垂直管道上，它將與蒸汽流量相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)發(fā)送給流量轉(zhuǎn)換器。流量轉(zhuǎn)換器具有全中文液晶顯示屏，可以顯示瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、渦街頻率、介質(zhì)壓力溫度、密度等多種信息，接入溫度壓力信號(hào)還可以自動(dòng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。它將來自的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)流量并進(jìn)行累積用于就地顯示，并輸出一個(gè)與瞬時(shí)流量成正比的4~20mA的信號(hào)，以方便同DCS的連接。

測量原理：

如下圖所示，管道中垂直插入一梯形柱狀旋渦發(fā)生體，隨著流體流動(dòng)，當(dāng)管道雷諾數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，在旋渦發(fā)生體兩側(cè)會(huì)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。

設(shè)旋渦發(fā)生頻率為f，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，可知：

式中：U1為旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速；U為被測介質(zhì)來流的平均流速；Sr為斯特勞哈爾數(shù)，對(duì)一定形狀的旋渦發(fā)生體在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)為常數(shù)；m為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比。流體在產(chǎn)生旋渦的同時(shí)還受到一個(gè)垂直方向上力的作用，根據(jù)湯姆生定律和庫塔--儒可夫斯基升力定理[5~6]，設(shè)作用在旋渦發(fā)生體每單位長度上的升力為FL，有：

式中：cL為升力系數(shù)；ρ為流體密度。

由于交替地作用在發(fā)生體上升力的頻率就是旋渦的脫落頻率，通過壓電探頭對(duì)FL變化頻率的檢測，即可得到f，再由式（1）可得體積流量qv：

式中：K為渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)。
從式以上兩式可以看出，對(duì)于確定的D和d，流體的體積流量qv與旋渦頻率f成正比，而f只與流速U和旋渦發(fā)生體的幾何參數(shù)有關(guān)，而與被測流體的物性和組分無關(guān)，因此可以得出渦街流量計(jì)不受流體溫度、壓力、密度、粘度、組分因素的影響。

的優(yōu)點(diǎn)：
①通過長時(shí)間對(duì)進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析，設(shè)計(jì)出合理的探頭形狀、壁厚，高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用*的數(shù)控車床進(jìn)行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù)，配合特殊的工藝處理，從而大限度的克服渦街流量計(jì)存在的固有自振蕩頻率對(duì)信號(hào)的影響這個(gè)通病。
②的傳感器的通用性很強(qiáng)，從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等，確保加工精度，從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng)，從而真正做到不會(huì)因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號(hào)。
③結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動(dòng)部件，可靠性高，使用維護(hù)方便。
④檢測元件不與介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝，而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi)，不與被測介質(zhì)接觸，所以渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)或模擬信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，精度高，方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測量范圍寬，量程比可達(dá)1：10
⑦測量體積流量時(shí)不需補(bǔ)償，渦街輸出的信號(hào)實(shí)際上是與流速成線性關(guān)系的，也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度，乘以體積流量就得到質(zhì)量流量，若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的測量可燃?xì)怏w的流量，若管道內(nèi)的大流量Qmax =200m3/h時(shí)，傳感器的壓力損失是：△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響，僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量均可測量。

技術(shù)參數(shù)與流量范圍表：

的流量范圍：

的相關(guān)應(yīng)用： 
廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣 、水和液體的計(jì)量和控制。

儀表特點(diǎn)：     
1、 可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量；
2、無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便；
3、壓力損失小,量程范圍寬；范圍度達(dá)1:25；
4、采用消擾電路和抗振傳感頭；
5、采用消擾電路和抗振傳感頭，使儀表具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能；
6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。
7、可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝傳感器，可實(shí)現(xiàn)放大器與傳感器分離（分離距離15m）；

合理的選型是用好的基礎(chǔ)，選型不合理，的使用便會(huì)達(dá)不到理想的計(jì)量效果。以下為簡單的幾點(diǎn)要素：
1、確定通經(jīng)：
工作狀態(tài)的大、常用及小流量。通經(jīng)選型時(shí)主要考慮常用流量，常用流量應(yīng)在渦街流量計(jì)量程的1/3-3/4范圍較為合適，同時(shí)要考慮小流量，因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)在選型時(shí)忽略了這一點(diǎn)，而導(dǎo)致小流量的計(jì)量失準(zhǔn)，因此，選型時(shí)一定將所選的流量計(jì)通經(jīng)覆蓋小流量范圍。
測量氣體上限流速受介質(zhì)可壓縮性限制，下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制，一般氣體、蒸汽的流速為7m/s-45m/s，在選擇通經(jīng)時(shí)應(yīng)反算流速，看是否滿足要求。
2、工作狀態(tài)下的高、常用及低壓力和溫度：
壓力和溫度決定流體介質(zhì)工況的質(zhì)量，渦街流量計(jì)在測量飽和蒸汽的過程中，多數(shù)企業(yè)只采用壓力補(bǔ)償，為此工況壓力應(yīng)在流量計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。介質(zhì)溫度過高，要選擇高溫型傳感器，以防傳感器被高溫?fù)p壞。
3、防爆等級(jí)：
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際可選擇本安或隔離。
4、輸出信號(hào)：
輸出信號(hào)較好選擇標(biāo)準(zhǔn)4-20mA,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)信號(hào)容易與其余設(shè)備對(duì)接，同時(shí)還要考慮今后是否進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測，必須把相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求在內(nèi)，避免以后的變更造成選型失誤。
選型時(shí)對(duì)渦街流量計(jì)參數(shù)的選擇，需要結(jié)合實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場，考慮周全，可以避免安裝使用時(shí)帶來的麻煩。

             選型表：

合適的安裝方式為豎直安裝，介質(zhì)自下而上通過流計(jì)。即將流量計(jì)安裝在豎直管道上，流量方向?yàn)樽韵孪蛏稀?/span>

安裝要注意哪些要點(diǎn)：
1、只能單向測量，安裝時(shí)注意保證介質(zhì)流量方向與流量計(jì)箭頭所示方向*。
2、合理的安裝方式為豎直安裝，介質(zhì)自下而上通過流計(jì)。即將流量計(jì)安裝在豎直管道上，流量方向?yàn)樽韵孪蛏稀?br />3、水平安裝時(shí)，必須將流量計(jì)裝在整個(gè)系統(tǒng)的高壓區(qū)，并保證相應(yīng)的出口壓力;不要安裝在管路的高點(diǎn)，因高點(diǎn)往往氣體積聚，管道非滿，出口不可直接放空。
4、測高溫流體時(shí)，盡量采用豎直安裝方式;若不得不水平安裝，請將流量計(jì)的變送器部分豎直向下，或水平側(cè)裝，避免溫度過高;注意安裝位置處空氣流動(dòng)或通風(fēng)良好。
5、直管段要求：至少保證流量計(jì)前15倍管徑，流量計(jì)后5倍管徑。如流量計(jì)前有彎頭，縮進(jìn)，擴(kuò)大等干擾源，則需保證流量計(jì)前30–40倍的管徑，流量計(jì)后6倍管徑。流量計(jì)應(yīng)安裝于調(diào)節(jié)閥，壓力或溫度傳感器的上游。
6、安裝時(shí)注意管道口徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑。
7、使用密封圈時(shí)，注意密封圈內(nèi)徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑，密封圈中心位于管道中心。
8、電纜入口密封儀表電氣連接時(shí)，必須注意進(jìn)線孔的密封。必須根據(jù)儀表電纜入口型號(hào)選擇相應(yīng)的密封接口。(M20Χ1.5;1/2”NPT;G1/2”)，并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭，或安裝馬虎，達(dá)不到密封效果。

HENGC-LUGB型溫壓補(bǔ)償一體蒸汽流量表現(xiàn)場安裝圖：