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蒸汽渦街流量計

發(fā)布時間:2024-12-27     瀏覽次數(shù):
蒸汽渦街流量計

  ZHLU系列蒸汽渦街流量計主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計特點是壓力損失小,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。無可動機械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+320℃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,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種理想的流量測量儀表。
一、蒸汽渦街流量計工作原理
   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,如右圖所示,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V,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=SrV1/d=SrV/TL                     (1)
式中  V1--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=πD2V/4=πD2TLf/4Sr                 (2)
K=f/qv=[πD2TL/4Sr]-1                  (3)
式中 K--流量計的儀表系數(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=2×106~7×106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的流量計算式為
 
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃或20℃,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,VSF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)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(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量還是有直接影響的。
  蒸汽渦街流量計便是依據(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。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,自帶或者外配溫度、壓力傳感器進(jìn)行溫度壓力補償即可直接測量蒸汽質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
  為提高蒸汽渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,高溫型渦街流量傳感器,因其獨特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。
  為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計采用微功耗技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、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。
二、蒸汽渦街流量計技術(shù)參數(shù)
◆測量介質(zhì):蒸汽
◆口徑規(guī)格:15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300
◆連接方式:法蘭卡裝式、法蘭連接式
◆流量測量范圍:正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s 
◆測量精度:1.5級
◆被測介質(zhì)溫度:100℃以上~200℃
◆高溫:200℃~320℃
◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境:溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材質(zhì):本體材質(zhì)不銹鋼304 316L;法蘭材質(zhì):卡裝式-碳鋼 不銹鋼,法蘭連接式-不銹鋼
◆電源:DC24V或鋰電池3.6V;雙供電
◆防爆等級:ExdiiCT4~6
三、蒸汽渦街流量計產(chǎn)品選型
代號
通徑
流量范圍m³/h(飽和蒸汽180 ρ=5.157Kg/m³
ZHLU-15
DN15
5~12
DN300以上推薦使用插入式渦街流量計
ZHLU-20
DN20
6~30
ZHLU-25
DN25
10~50
ZHLU-32
DN32
12~120
ZHLU-40
DN40
20~200
ZHLU-50
DN50
30~300
ZHLU-65
DN65
50~500
ZHLU-80
DN80
80~800
ZHLU-100
DN100
120~1200
ZHLU-125
DN125
200~2000
ZHLU-150
DN150
300~3000
ZHLU-200
DN200
500~5000
ZHLU-250
DN250
800~8000
ZHLU-300
DN300
1100~11000
 
代號
功能1
N
無溫壓補償(適合做外補)
Y
自帶溫壓補償一體式
 
代號
輸出型號
F1
4-20mA輸出(二線制)
F2
4-20mA輸出(三線制)
F3
4~20mA+RS485通訊接口
 
代號
被測介質(zhì)
J3
蒸汽
 
代號
連接方式
L1
法蘭卡裝式
L2
法蘭連接式
 
代號
功能2
E2
1.5級(DN1520精度為4%
T3
蒸汽
P1
1.6MPa
P2
2.5MPa
P3
4.0MPa
D1
內(nèi)部3.6V供電
D2
DC24V供電
D3 DC24V+鋰電池雙供電
B1
不銹鋼
B2
碳鋼
選型說明:測量蒸汽的渦街流量計在選擇時要考慮是否需要提供鍋檢報告,如果一般用于單位內(nèi)各用汽部門的內(nèi)部測算計量,一般是不需要鍋檢報告的,這個一般就選用法蘭卡裝夾持式的蒸汽渦街流量計,但若是安裝在鍋爐上與鍋爐一起安裝驗收的就需要蒸汽渦街流量計出廠帶鍋檢報告,需要鍋檢報告的蒸汽渦街流量計則需要本體為法蘭連接,要做探傷出具鍋檢報告后才能安裝、驗收使用的。請用戶選型后做出說明要求,以免引起不必要的麻煩,謝謝!
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