一(yī)、蒸汽渦街流量計(jì)工作原理
在蒸汽(qì)流體中設置三角(jiao)柱型旋渦發生體(tǐ),則從旋🐪渦🔱發🔴生體(tǐ)兩側交替地産生(sheng)有規則的旋渦,這(zhe)種旋渦稱爲卡門(men)旋🤟渦,如右圖所示(shì),旋渦列在旋渦發(fā)生體下遊非對稱(cheng)⭐地排列。
設旋渦的(de)發生頻率爲f,被測(cè)介質平均流速爲(wèi)V1,旋渦發生體迎流(liú)面寬度爲d,表體通(tong)徑爲D,即可得到以(yi)下關系式
f=SrV1/d=SrV/md (1)
式中 V1--旋(xuan)渦發生體兩側平(ping)均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈(hā)爾數;
m--旋渦發生體(ti)兩側弓形面積與(yǔ)管道橫截面面積(ji)之比
管道内體積(ji)流量qv爲
qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量(liàng)計的儀表系數,脈(mò)沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何(he)尺寸有關外,還與(yu)斯特☔勞哈爾🙇🏻數有(you)關。斯特勞哈爾數(shu)爲無量綱參數,它(ta)與旋渦發❄️生體形(xíng)狀及雷諾數有關(guān),圖2所示爲圓柱狀(zhuàng)旋渦發生體的斯(sī)特勞哈爾數與管(guan)🔴道雷諾數的關系(xì)圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106範(fan)圍内,Sr可🌈視爲常數(shù),這是儀表正常工(gōng)作範圍。當測量氣(qì)體流量時,VSF的流量(liàng)計算式爲
(4)
圖2 斯特(te)勞哈爾數與雷諾(nuo)數關系曲線
式中(zhong) qVn,qV--分别爲标準狀态(tài)下(0℃或20℃,101.325kPa)和工況下的(de)體積流量😍,m3/h;
Pn,P--分别爲(wei)标準狀态下和工(gōng)況下的絕對壓力(li),Pa;
Tn,T--分别爲标準狀态(tai)下和工況下的熱(re)力學溫度,K;
Zn,Z--分别爲(wei)标準狀态下和工(gōng)況下氣體壓縮系(xi)數。
由上式可見,VSF輸(shū)出的脈沖頻率信(xin)号不受流體物性(xing)和組🚶♀️分變🈲化的影(ying)響,即儀表系數在(zai)一定雷諾數範圍(wéi)内僅與⭐旋渦🆚發生(shēng)體及管道的形狀(zhuàng)尺寸等有關。但是(shi)作爲流量計在物(wu)料平衡及能源💔計(jì)量中需檢測質量(liàng)流量,這時流量計(jì)的輸出信号應同(tóng)時監測體積流量(liàng)和流體密度,流體(tǐ)物性和組分對流(liú)量計🈲量還是有直(zhí)🛀🏻接影響的。
蒸汽渦(wō)街流量計便是依(yi)據卡門旋渦原理(lǐ)進行封閉管💜道流(liú)體🈚流量測量的新(xīn)型流量計。因其具(ju)有良好的介質适(shi)應能力,無需溫度(dù)壓力補償即可直(zhi)接測量蒸汽、空氣(qì)、氣體、水、液體的工(gōng)況體積流量,配備(bèi)溫度、壓力♋傳感器(qi)可測量标況體積(jī)流量和質量流量(liang),是節流式流量計(jì)的理想産品。
爲提(ti)高蒸汽渦街流量(liàng)計的耐高溫及抗(kàng)振動性能🙇🏻,SKLUG改進型(xíng)渦街流量傳感器(qi),因其獨特的結構(gou)和選材使該傳感(gǎn)器可在高👌溫(350℃)、強振(zhen)動(≤1g)的惡劣工況下(xia)使用。
在實際應用(yòng)中,往往最大流量(liàng)遠低于儀表的上(shàng)限🔞值☔,随着負荷的(de)變化,最小流量又(yòu)往往會低于儀表(biǎo)的下限值,儀表并(bing)非工作🔅在爲了解(jie)決這一問題,通常(chang)采用在測量處縮(suo)徑提高測量處的(de)流速,并選用🌍較小(xiao)口徑的儀表以💚利(lì)于儀表的測量,但(dan)是這種變⚽徑方式(shi)必須在變徑管與(yu)儀表間有長💞度爲(wèi)15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安(an)裝都不方便。縱斷(duàn)面形⭐狀爲圓弧的(de)LGZ變徑整流器,具有(you)整流、提高流速及(jí)改♉變流速分布多(duo)重作🌈用,其結構尺(chi)寸小,僅爲工藝管(guǎn)内徑的1/3,與渦街流(liu)量計作成一體,不(bú)僅不需要🧑🏽🤝🧑🏻另外附(fu)加一段直管段,還(hái)可以降低對工藝(yì)管直管段的要求(qiu),安裝非✨常方便。
爲(wèi)了使用方便,電池(chi)供電的就地顯示(shì)型蒸汽渦街流🔱量(liang)計采用微功耗技(jì)術,采用锂電池供(gong)電可不間斷運行(háng)一年以上,節省了(le)電纜和顯示儀表(biao)的采購🐅安裝費🔴用(yòng),可就地顯示瞬時(shi)流量、累積流量等(děng)。 溫度補償一體型(xing)渦街流量計 還帶(dai)有溫度傳感器,可(ke)以直接測量出飽(bǎo)和蒸汽的溫🔞度并(bìng)計算出壓力,從而(er)顯示飽和蒸汽的(de)質量流量。溫壓補(bu)✔️償一體型帶有溫(wēn)度、壓力傳感器,用(yòng)于氣體流量測量(liang)可直接測❗量出氣(qì)👉體介質的溫度和(he)壓力,從而顯‼️示氣(qi)體的标況體積㊙️流(liú)量。
二、蒸汽渦街流(liú)量計技術參數
◆測(cè)量介質:蒸汽
◆口徑(jìng)規格:DN15~DN300
◆連接方式:法(fǎ)蘭卡裝式、法蘭連(lián)接式
◆流量測量範(fan)圍 正常測量流速(su)範圍 雷諾數1.5×104~4×106;氣體(ti)5~50m/s; 液體🙇🏻0.5~7m/s
◆測量精度:1.5級(jí)
◆被測介質溫度:常(cháng)溫–25℃~100℃
◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆輸出信号(hào) 脈沖電壓輸出信(xìn)号 高電平8~10V 低電平(ping)0.7~1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳(chuan)輸距離爲100m
◆脈沖電(dian)流遠傳信号 4~20 mA,傳輸(shū)距離爲1000m
◆儀表使用(yòng)環境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材(cái)質 不鏽鋼, 鋁合金(jīn)
◆電源 DC24V或锂電池3.6V
◆防(fang)爆等級:EXdbIICT6Gb
防護等級(ji) IP65
三、蒸汽渦街流量(liang)計選型
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代号 |
通徑(jing) |
流量範圍m3/h(飽和蒸(zhēng)汽180℃ ρ=5.157Kg/m3) |
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SKLU-15 |
DN15 |
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SKLU-20 |
DN20 |
6~30 |
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SKLU-25 |
DN25 |
9.0~55 |
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SKLU-32 |
DN32 |
12~120 |
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DN40 |
20~200 |
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SKLU-50 |
DN50 |
30~300 |
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DN65 |
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SKLU-80 |
DN80 |
80~800 |
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DN100 |
120~1200 |
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SKLU-125 |
200~2000 |
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SKLU-150 |
DN150 |
300~3000 |
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DN200 |
500~5000 |
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SKLU-250 |
DN250 |
800~8000 |
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SKLU-300 |
DN300 |
1100~11000 |
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代号 |
功能1 |
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N |
無溫(wēn)壓補償(适合做外(wài)補) |
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Y |
自帶溫壓補償(cháng)一體式 |
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代号 |
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4-20mA輸出(二線制(zhì)) |
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F2 |
脈沖 |
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F3 |
RS485通訊接口 |
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F4 |
HART協(xié)議 |
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代号 |
被測介質(zhi) |
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J3 |
蒸汽 |
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代号 |
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L1 |
法蘭卡裝式 |
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L2 |
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代号 |
功(gong)能2 |
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1.5級(DN15、20精度爲4%) |
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蒸汽(qi) |
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P1 |
1.6MPa |
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P2 |
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P3 |
4.0MPa |
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D1 |
内部3.6V供電 |
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D2 |
DC24V供電 |
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B1 |
不(bu)鏽鋼 (法蘭) |
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B2 |
碳鋼 (法(fa)蘭) |
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渦街流量計系(xì)列産品有:插入式(shì)渦街流量計;氣體(ti)渦街流量計;蒸汽(qi)渦街流量計;帶溫(wēn)壓補償一體式渦(wō)街流量計;