CW-LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制??奢敵雒}沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能
一、產(chǎn)品特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制??奢敵雒}沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)*穩(wěn)定,可靠性高,幾乎無(wú)須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線型柱狀物體時(shí),在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線性部分即是渦街流量計(jì)的線性測(cè)量范圍。檢測(cè)出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)稱為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
三、型號(hào)命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技術(shù)參數(shù)
表一
五、流量范圍
(一)液體和工況氣體的流量范圍見(jiàn)下表:
(三)過(guò)熱蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表四
ρ為過(guò)熱蒸汽工況密度。過(guò)熱蒸汽的上限流速一般不應(yīng)大于70m/s。
法蘭卡裝型尺寸表:
表五 mm
八、安裝注意事項(xiàng)
(一)安裝的基本要求
1.對(duì)直管段的要求傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長(zhǎng)的直管段,直管段長(zhǎng)度隨管道狀況不同而異。不同管道條件下,直管段的安裝要求見(jiàn)表七。對(duì)配置的要求:
法蘭連接型尺寸表:
表六 mm
注1:傳感器在不同流量下的壓力損失可按下式計(jì)算:
式中:ΔP:壓力損失(Pa)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m3)
v:管內(nèi)平均流速(m/s)
注2:被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化或氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)使工作狀態(tài)下傳感器內(nèi)的壓力滿足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被測(cè)介質(zhì)壓力(Pa)
Pb:被測(cè)介質(zhì)工作溫度下對(duì)應(yīng)的飽和氣體壓力(Pa)
六、流量計(jì)口徑和可用流量范圍的確定
(一)氣體、液體
渦街流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力、溫度等的影響,下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此,確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。*工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處。
步驟一:根據(jù)實(shí)際使用流量查表二初步確定流量計(jì)口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量,如為標(biāo)況流量請(qǐng)用理想氣體狀態(tài)方程將其換算成工況流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………..公式1
式中:Q:工況流量
QN:標(biāo)況流量
PN:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.101325MPa)
P:工況下介質(zhì)壓力(表壓+大氣壓)
T:工況下介質(zhì)溫度[(273.15+t)K]
t:工況下介質(zhì)溫度(℃)
TN:標(biāo)況溫度(273.15K)
注意:如用戶標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度為20℃,壓力為101325Pa,則TN=293.15K。
步驟二:按公式2計(jì)算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量 Qρ。
………..公式2
式中:Qρ:工況密度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ρ0:參比介質(zhì)的密度,水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度
介質(zhì)密度較大時(shí),可測(cè)流量下限較低。
步驟三:按公式3計(jì)算由介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工況運(yùn)動(dòng)粘度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ν:被測(cè)介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度
ν0:參比介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度,水為1×10-6m2/s,空氣為15×10-6m2/s
運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:運(yùn)動(dòng)粘度,單位 cSt (mm2/s)
η:動(dòng)力粘度,單位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,單位 g/cm3
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí),可測(cè)下限流量較低。
步驟四:比較Qρ和Qν,確定可用下限流量和線性下限流量。
若Qρ<Qν,可測(cè)流量范圍是Qρ~Qmax,線性流量范圍是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可測(cè)流量范圍和線性流量范圍都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中規(guī)定的上限流量。液體的zui大流速一般應(yīng)小于7m/s,氣體的zui大流速一般應(yīng)小于70m/s。
高粘度液體的線性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量較低,則不適合使用渦街流量計(jì)。
(二)蒸汽
測(cè)量蒸汽時(shí),如要測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
方法一:根據(jù)蒸汽參數(shù)直接查表選擇流量計(jì)口徑。
方法二:由公式4計(jì)算得出某一口徑流量計(jì)對(duì)應(yīng)各種工況蒸汽的流量范圍。
步驟一:由表查出相應(yīng)口徑流量計(jì)的空氣流量范圍。
步驟二:根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù),查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。
步驟三:由公式4計(jì)算流量計(jì)的下限流量。
式中:Q,ρ:被測(cè)蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:參比空氣的流量和密度(1.205kg/m3)
步驟四:確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s。
用戶也可查表三得知不同口徑流量計(jì)測(cè)飽和蒸汽的流量范圍,或者將過(guò)熱蒸汽的密度代入表四算出不同口徑流量計(jì)測(cè)過(guò)熱蒸汽的流量范圍。
測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),傳感器必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。