熱電廠常用蒸汽流量計—江蘇儀表有限公司

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熱電廠常用蒸汽流量計工作原理
    蒸汽流量計是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的。當介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時，在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”。 
    由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號（或轉(zhuǎn)換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進行處理、顯示和控制。 

    一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個無量綱的系數(shù)，只要準確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。

優(yōu)點
結(jié)構(gòu)簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，*運行十分可靠。
安裝簡單，維護十分方便。
檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長。
輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點飄移，精度高。
測量范圍寬，量程比可達1：10。

儀表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質(zhì)量流量。  
全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。  
全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。  
電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。  
全新點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。
壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。
在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測量流體體積流量時無需補償，調(diào)換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù)。 
應用范圍廣，蒸汽，液體，氣體的流量均可測量。

    流量計利用液體振動原理而開發(fā)的一種新型流量計，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，該流量計無可動部件，可靠性強、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。流量計分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯(lián)網(wǎng)。

工作原理
智能渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。
流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直,底面迎向流體，當被測介質(zhì)流過柱體時,在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦，即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。
f=(sr*V)/d
式中:
ｆ── 柱體側(cè)旋渦分離的頻率(Ｈｚ);
Ｖ── 柱側(cè)流速(ｍ/ｓ);
ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ);
Ｓr ── 斯特勞哈爾數(shù)。是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無關(guān)的常數(shù)。

       圖一 圓管內(nèi)的渦街

技術(shù)指標：
1．測量介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流0～10mA。
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
7．工作電源：DC12V；DC24V。
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

安裝：
將渦街測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系，計算出管道內(nèi)平均流速值。它由轉(zhuǎn)換器、插入桿組件、球閥（根據(jù)需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。
安裝步驟：
1．在需要安裝流量計的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個略小于ф100的孔，去掉毛刺；
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固；
3．放上墊片，插入流量計，法蘭連接，若此時有球閥，應先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入流量計；
4．保證流量計前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內(nèi)徑)。

型號選擇
流量儀表的選型是儀表應用中的非常重要的工作，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，流量儀表在實際應用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的，請?zhí)貏e注意。

對直管段的要求
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調(diào)整流場，如圖所示。

圖1：同心縮管；
圖2：同心擴管；
圖3：一個90度彎頭；
圖4：同一平面兩個90度彎頭；
圖5：不同平面兩個90度彎頭；
圖6 ：調(diào)節(jié)閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在傳感器上游，則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段，下游應有不小于5D 的等徑直管段。
九、對管道的要求
1）上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。
2）配管應與傳感器同心，同軸度應小于0.05DN。
3）密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
4）如需斷流檢查與清洗傳感器，應設(shè)置旁通管道，如下圖所示。