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瓦斯流量计原理
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St-斯特罗哈尔数
V-流体的平均流速
d-柱体流面宽度
D-管道内径
在漩涡发生体中装入电容检测探头或压电检测探头及相应匹配电路,即可构成电容检测式涡街流量/传感器或压电检测式涡街流量传感器。
在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=仪表常数(1/m3)。
M=质量流量
Q=体积流量(m3/h)
ρ=介质密度(kg/m3)
F=频率Hz
Q=体积流量(m3/h)
ρ=介质密度(kg/m3)
F=频率Hz
智能涡街流量计 | 带温度压力补偿智能涡街流量计 | 带球阀插入式智能涡街流量计 |
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为(4)
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。瓦斯流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量的耐高温及抗振动性能,我公司新近开发出了SDLU改进型涡街流量传感器,因其独特的结构和选材使该传感器可在高温(350℃)、强振动(≤1g)的恶劣工况下使用。
在实际应用中,往往流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便。为了使用方便,电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型瓦斯流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。
◆测量介质:气体、液体、蒸气
◆口径规格法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择100,150,200
◆流量测量范围正常测量流速范围?雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s;液体0.5~7m/s
正常测量流量范围液体、气体流量测量范围见表2;蒸气流量范围见表3
◆测量1.0级? 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃
◆高温–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆输出信号脉冲电压输出信号高电平8~10V 低电平0.7~1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
◆材质不锈钢, 铝合金
◆电源DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级本安型iaIIbT3-T6
防护等级IP65
瓦斯流量计技术参数
公称通径(mm)25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公称压力(MPa)DN25-DN200 4.0(>4.0协议供货),DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货)
介质温度(℃)压电式:-40~260,-40~320;电容式: -40~300, -40~400,-40~450(协议订货)
本体材料1Cr18Ni9Ti,(其它材料协议供货)
允许振动加速度压电式:0.2g 电容式:1.0~2.0g
度±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
范围度1:6~1:30
供电电压传感器:+12V DC,+24V DC;变送器:+24V DC;电池供电型:3.6V电池
输出信号方波脉冲(不包括电池供电型):高电平≥5V,低电平≤1V;电流:4~20mA
压力损失系数符合JB/T9249标准 Cd≤2.4
防爆标志本安型:ExdⅡia CT2-CT5隔爆型:ExdⅡCT2-CT5
防护等级普通型IP65 潜水型 IP68
环境条件温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa
适用介质气体、液体、蒸汽
传输距离传感器:长可达4km,两线制变送器(4~20mA):负载电阻≤750Ω
瓦斯流量计分类
.压电式管道型涡街流量计
.压电式插入型涡街流量计
.电容式管道型涡街流量计
.电容式插入型涡街流量计
瓦斯流量计应用
涡街流量仪表广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等) 、水和液体(如:水、汽油、酒精、苯类等)的计量和控制.
测量范围与压力等级
仪表口径(mm) | 液体测量范围(m3/h) | 气体测量范围(m3/h) |
DN15 | 0.3-6 | 2.2-30 |
DN20 | 0.6-12 | 4-50 |
DN25 | 1.2-16 | 8-55 |
DN32 | 1.6-30 | 18-130 |
DN40 | 2-40 | 27-200 |
DN50 | 3-60 | 35-350 |
DN65 | 5-100 | 60-600 |
DN80 | 6-130 | 86-1100 |
DN100 | 15-220 | 130-1300 |
DN125 | 20-340 | 240-2800 |
DN150 | 30-450 | 340-4000 |
DN200 | 45-800 | 560-8000 |
DN250 | 65-1250 | 890-11000 |
DN300 | 95-2000 | 1360-18000 |
如何正确选择安装点 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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华润
制造商
全新
江苏省金湖县