應用領域 | 環保,化工,石油,能源,印刷包裝 |
---|
產品簡介
詳細介紹
蒸汽管道流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。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、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用。
渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖1所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為 ,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:
f=SrV1/d=SrV/md (1)
式中 V1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為
qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,
圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為(4)
圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線
式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
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,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監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。
特點:
◆測量介質: 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規格 法蘭卡裝式口徑選擇DN15~300
◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度 1.0級 1.5級 2.5級
◆被測介質溫度:常溫–25℃~100℃
◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆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
◆脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材質 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
蒸汽管道流量計基本結構和安裝尺寸
流量計由表體、支柱和放大顯示裝置組成。有兩種與管道連接的方式,即法蘭卡裝方式和法蘭連接方式。圖2為法蘭卡裝示意,圖3是法蘭連接示意,表1、表2為有參考尺寸。
表2法蘭卡裝參考尺寸(mm)
表3法蘭連接參考尺寸(mm)
安裝注意事項和要求
1、合理選擇安裝場所和環境。
避開強電力設備,高頻設備,強電源開關設備;避開高溫熱源和輻射源的影響,避開強烈震動場所和強腐蝕環境等,同時要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。
若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。
調節閥應安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應不小于50D,下游應有不小于5D。
3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心,同軸偏差應不小于0.5DN。
4、管道采取減振動措施。
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上,特別是橫向振動。若不得已要安裝時,必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置,并加防振墊。
5.在水平管道上安裝是流量傳感器安裝方式。
測量氣體流量時,若被測氣體中含有少量的液體,傳感器應安裝在管線的較高處。
測量液體流量時,若被測液體中含有少量的氣體,傳感器應安裝在管線的較低處。
6.傳感器在垂直管道的安裝。
測量氣體流量時,傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,氣體流向應由下向上。
測量液體流量時,液體流向應由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
7、傳感器在水平管道的側裝。
無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許采用側裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
8.傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽,適用于測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。
9.傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測量高溫蒸汽時,保溫層多不能超過支架高度的三分之一。
10.測壓點和測溫點的選擇。
根據測量的需要,需在傳感器附近測量壓力和溫度時,測壓點應在傳感器下游的3-5D處,測溫點應在傳感器下游的6-8D處。
注意事項
1.法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。
2.安裝時應使傳感器的流向標志與管道內流體流向一致。
3.傳感器安裝前,法蘭凹槽內必須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置,取壓點在傳感器下游3~5DN處,測溫點在下游5~8DN處。
4. 測量高溫介質時,切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
5.連接傳感器的屏蔽電纜走向,應盡可能遠離強電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設,屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,長度不應超過200米。
6.安裝傳感器前,管道必須進行清洗。沖掉管內的雜質,避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體,防止氣泡的干擾。
測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時,必須安全操作,做好高溫防護。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。
1.傳感器可安裝在室內,也可安裝在室外。環境條件要符合要求。
2.傳感器應安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應的管道上。
3. 傳感器應避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避免時,應考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4.傳感器應避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。
5.被測介質含有較多雜質時,應在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。
6.傳感器的上、下游應配置一定長度的直管段,直管段的內壁應清潔、光滑,無明顯凸凹、積垢和起皮等現象。其長度應符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內,應充滿被測液體。
7.直管段內徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過5mm。