蒸汽流量表選型--江蘇恒創(chuàng)儀表有限公司--咨詢：/ 楊

蒸汽流量表的測量系統(tǒng)與組成：

對蒸汽的流量測量由恒創(chuàng)儀表HENGC-LUGB 渦街流量傳感器和流量轉(zhuǎn)換器組成。渦街傳感器主要是由傳感器（內(nèi)有放大板）、連桿、漩渦發(fā)生器組件（內(nèi)有三角柱、探頭）構(gòu)成，可用于過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統(tǒng)中，渦街流量傳感器安裝在垂直管道上，它將與蒸汽流量相對應(yīng)的脈沖信號發(fā)送給流量轉(zhuǎn)換器。流量轉(zhuǎn)換器具有全中文液晶顯示屏，可以顯示瞬時流量、累計流量、渦街頻率、介質(zhì)壓力溫度、密度等多種信息，接入溫度壓力信號還可以自動進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。它將來自蒸汽流量表的脈沖信號轉(zhuǎn)換為瞬時流量并進(jìn)行累積用于就地顯示，并輸出一個與瞬時流量成正比的4~20mA的信號，以方便同DCS的連接。

蒸汽流量表測量原理：

如下圖所示，管道中垂直插入一梯形柱狀旋渦發(fā)生體，隨著流體流動，當(dāng)管道雷諾數(shù)達(dá)到一定值時，在旋渦發(fā)生體兩側(cè)會交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街。

設(shè)旋渦發(fā)生頻率為f，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，可知：

式中：U1為旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速；U為被測介質(zhì)來流的平均流速；Sr為斯特勞哈爾數(shù)，對一定形狀的旋渦發(fā)生體在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)為常數(shù)；m為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比。流體在產(chǎn)生旋渦的同時還受到一個垂直方向上力的作用，根據(jù)湯姆生定律和庫塔--儒可夫斯基升力定理[5~6]，設(shè)作用在旋渦發(fā)生體每單位長度上的升力為FL，有：

式中：cL為升力系數(shù)；ρ為流體密度。

由于交替地作用在發(fā)生體上升力的頻率就是旋渦的脫落頻率，通過壓電探頭對FL變化頻率的檢測，即可得到f，再由式（1）可得體積流量qv：

式中：K為渦街流量計的儀表系數(shù)。
從式以上兩式可以看出，對于確定的D和d，流體的體積流量qv與旋渦頻率f成正比，而f只與流速U和旋渦發(fā)生體的幾何參數(shù)有關(guān)，而與被測流體的物性和組分無關(guān)，因此可以得出渦街流量計不受流體溫度、壓力、密度、粘度、組分因素的影響。

蒸汽流量表的優(yōu)點：
①通過長時間對蒸汽流量表進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析，設(shè)計出合理的探頭形狀、壁厚，高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用*的數(shù)控車床進(jìn)行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù)，配合特殊的工藝處理，從而zui大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。
②蒸汽流量表的傳感器的通用性很強(qiáng)，從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等，確保加工精度，從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng)，從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號。
③結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件，可靠性高，使用維護(hù)方便。
④檢測元件不與介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝，而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi)，不與被測介質(zhì)接觸，所以渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號，無零點漂移，精度高，方便與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測量范圍寬，量程比可達(dá)1：10
⑦蒸汽流量表測量體積流量時不需補(bǔ)償，渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關(guān)系的，也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度，乘以體積流量就得到質(zhì)量流量，若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的蒸汽流量表測量可燃?xì)怏w的流量，若管道內(nèi)的zui大流量Qmax =200m3/h時，傳感器的壓力損失是：△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響，僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量均可測量。

蒸汽流量表技術(shù)參數(shù)與流量范圍表：

 蒸汽流量表的流量范圍：

蒸汽流量表的相關(guān)應(yīng)用： 
廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣 、水和液體的計量和控制。

蒸汽流量表儀表特點：     
1、 可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量；
2、無機(jī)械運(yùn)動部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便；
3、壓力損失小,量程范圍寬；范圍度達(dá)1:25；
4、采用消擾電路和抗振傳感頭；
5、采用消擾電路和抗振傳感頭，使儀表具有一定抗環(huán)境振動性能；
6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。
7、可實現(xiàn)不斷流拆裝傳感器，可實現(xiàn)放大器與傳感器分離（分離距離15m）；

合理的選型是用好蒸汽流量表的基礎(chǔ)，選型不合理，流量表的使用便會達(dá)不到理想的計量效果。以下為簡單的幾點要素：
1、確定通經(jīng)：
工作狀態(tài)的zui大、常用及zui小流量。通經(jīng)選型時主要考慮常用流量，常用流量應(yīng)在渦街流量計量程的1/3-3/4范圍較為合適，同時要考慮zui小流量，因為很多企業(yè)在選型時忽略了這一點，而導(dǎo)致小流量的計量失準(zhǔn)，因此，選型時一定將所選的流量計通經(jīng)覆蓋zui小流量范圍。
測量氣體上限流速受介質(zhì)可壓縮性限制，下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制，一般氣體、蒸汽的流速為7m/s-45m/s，在選擇通經(jīng)時應(yīng)反算流速，看是否滿足要求。
2、工作狀態(tài)下的zui高、常用及zui低壓力和溫度：
壓力和溫度決定流體介質(zhì)工況的質(zhì)量，渦街流量計在測量飽和蒸汽的過程中，多數(shù)企業(yè)只采用壓力補(bǔ)償，為此工況壓力應(yīng)在流量計規(guī)定的范圍內(nèi)。介質(zhì)溫度過高，要選擇高溫型傳感器，以防傳感器被高溫?fù)p壞。
3、防爆等級：
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際可選擇本安或隔離。
4、輸出信號：
輸出信號選擇標(biāo)準(zhǔn)4-20mA,因為標(biāo)準(zhǔn)信號容易與其余設(shè)備對接，同時還要考慮今后是否進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測，必須把相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求在內(nèi)，避免以后的變更造成選型失誤。
選型時對渦街流量計參數(shù)的選擇，需要結(jié)合實際的工業(yè)現(xiàn)場，考慮周全，可以避免安裝使用時帶來的麻煩。

             蒸汽流量表選型表：

蒸汽流量表合適的安裝方式為豎直安裝，介質(zhì)自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上，流量方向為自下向上。

蒸汽流量表安裝要注意哪些要點：
1、只能單向測量，安裝時注意保證介質(zhì)流量方向與流量計箭頭所示方向*。
2、合理的安裝方式為豎直安裝，介質(zhì)自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上，流量方向為自下向上。
3、水平安裝時，必須將流量計裝在整個系統(tǒng)的高壓區(qū)，并保證相應(yīng)的出口壓力;不要安裝在管路的zui高點，因zui高點往往氣體積聚，管道非滿，出口不可直接放空。
4、測高溫流體時，盡量采用豎直安裝方式;若不得不水平安裝，請將流量計的變送器部分豎直向下，或水平側(cè)裝，避免溫度過高;注意安裝位置處空氣流動或通風(fēng)良好。
5、直管段要求：至少保證流量計前15倍管徑，流量計后5倍管徑。如流量計前有彎頭，縮進(jìn)，擴(kuò)大等干擾源，則需保證流量計前30–40倍的管徑，流量計后6倍管徑。流量計應(yīng)安裝于調(diào)節(jié)閥，壓力或溫度傳感器的上游。
6、安裝時注意管道口徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑。
7、使用密封圈時，注意密封圈內(nèi)徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑，密封圈中心位于管道中心。
8、電纜入口密封儀表電氣連接時，必須注意進(jìn)線孔的密封。必須根據(jù)儀表電纜入口型號選擇相應(yīng)的密封接口。(M20Χ1.5;1/2”NPT;G1/2”)，并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭，或安裝馬虎，達(dá)不到密封效果。

HENGC-LUGB型溫壓補(bǔ)償一體蒸汽流量表現(xiàn)場安裝圖：