鍋爐蒸汽流量計

鍋爐蒸汽流量計產(chǎn)品概述

渦街流量計主要用于工業(yè)管道流體介質(zhì) 的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力 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(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表常數(shù)能長期穩(wěn)定。插入式 儀表在管道的插入口安裝，球閥則可進(jìn)行不斷流裝卸。以便在臟污介質(zhì)中運行時定期清洗和維修。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳 感器，可靠性高，可在-20℃至+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。 

渦街流量計采用先進(jìn)的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了獨特的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單**量信號；復(fù)合型可同時實現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。

渦街流量計具有量程比寬，精度高，安裝維護(hù)方便和介質(zhì)適應(yīng)性廣等一系列優(yōu)點?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機(jī)械、食品、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。

鍋爐蒸汽流量計工作原理

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)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)來流的平均速度為V，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，有如下關(guān)系式:

f=StV/d                 公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，

圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m3）              公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。

N＝脈沖個數(shù) 

Q＝體積流量（m3）

鍋爐蒸汽流量計主要技術(shù)指標(biāo)

公稱通徑(mm):25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，(300～1000插入式)

公稱壓力(MPa):DN25-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨)，DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨)

介質(zhì)溫度(℃):壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協(xié)議訂貨）

本體材料:1Cr18Ni9Ti，(其它材料協(xié)議供貨)

允許振動加速度:壓電式:0.2g      電容式:1.0～2.0g

精確度:±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS

范圍度:1：6～1：30

供電電壓:傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+12V DC ，+24V DC；電池供電型：3.6V電池

輸出信號:方波脈沖(不包括電池供電型)：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA

壓力損失系數(shù):符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn)　Cd≤2.4

防爆標(biāo)志:本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5      

防護(hù)等級:普通型IP65     潛水型 IP68

環(huán)境條件:溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa

適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽

傳輸距離:三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4～20mA)：負(fù)載電阻≤750Ω

鍋爐蒸汽流量計儀表口徑的確定和安裝設(shè)計

儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設(shè)計單位在選用本公司產(chǎn)品時,請仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對流體的工藝參數(shù)并**可與我公司的銷售或技術(shù)支持部門聯(lián)系，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。

 (一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下：

1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。

2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1．明確以下工作參數(shù)。

（1）被測介質(zhì)的名稱、組份

（2）工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量

（3）介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

2．鍋爐蒸汽流量計儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：

（1）已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過以下公

式求出工況體積流量

 (2)已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過以下公

式求出工況密度

（3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv

式中：

Qv： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)

（Qv=3600f/K  K:儀表系數(shù) ）

Qo： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)

Qm： 質(zhì)量流量 (t/h)

ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)

ρo：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見表（三）

P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)

t： 工況狀態(tài)溫度(℃)

3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應(yīng)該滿足兩個條件：*小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對于應(yīng)力式渦街流量儀表在下限流量時產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρv2  成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測下限流量：

由運動粘度決定的線性下限流量：

式中：

Qρ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的*小體積流量(m3/h)

ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度 

Qυ:滿足*小雷諾數(shù)要求的*小線性體積流量(m3/h) 

ρ:被測介質(zhì)工況密度（kg/m3）

Q0: 參比條件下儀表的*小體積流量(m3/h)      

υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動粘度(m2/s)

υo:參比條件下介質(zhì)的運動粘度(m2/s)

通過公式（6）、（7）計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：

Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax  , 線性流量范圍為Qυ～Qmax

Qυ<Qρ：可測流量范圍和線性流量范圍為

Qρ～Qmax  

Qmax：渦街流量儀表的上限體積流量(m3/h)

4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s

5．當(dāng)用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計算得出

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m3） 

ρ0：1.205kg/m3 

Q蒸汽 ：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）

6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：

△p= CdρV2/2

式中： 

ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）

7．被測介質(zhì)為液體時,為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求: 

p≥2.7△p+1.3p0       公式（10）

式中： 

△p: 壓力損失（Pa）

p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）

Po:流體的蒸汽壓力  (Pa絕壓)

8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當(dāng)計算出的可測流量下限不滿足設(shè)計工藝要求時，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計。

9．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3

△p:壓力損失（Pa）  Cd：壓力損失系數(shù)

鍋爐蒸汽流量計參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表

鍋爐蒸汽流量計常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度

鍋爐蒸汽流量計訂貨須知及選型樣譜

一．尊敬的用戶，當(dāng)您要選用本公司產(chǎn)品時，請仔細(xì)閱讀選型樣本，并做好以下工作：

1．認(rèn)真核對被測介質(zhì)的工況條件：溫度、壓力、管徑等工藝參數(shù)。

2．認(rèn)真核對被測介質(zhì)的使用流量范圍，特別是*小流量值以*終確定使用儀表的口徑及配管參數(shù)。

3．確定儀表的安裝地點，保證直管段，并為儀表的安裝維護(hù)創(chuàng)造好的環(huán)境條件。

4．填好訂貨咨詢單，見附表三

二．渦街流量儀表選型表（符合JB/T9294-1999標(biāo)準(zhǔn)）

1．傳感器選型表