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高温蒸汽流量计

高温蒸汽流量计

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高温蒸汽流量计是根据卡门涡街原理研究生产的,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪器。
在特定的流动条件下,一部分流体动能会转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。目前流体振动流量计有三类:涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。涡街流量计具有以下一些特点:
①输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际体积流量成正比,不受流体组分、密度、压力、温度的影响;
②测量范围宽,一般范围度可达10:1以上;
③精确度为中上水平;
④无可动部件,可靠性高;
应用范围广泛,可适用液体、气体和蒸汽。在特定的流动条件下,一部分流体动能会转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。

高温蒸汽流量计产品图


高温蒸汽流量计的产品特点
1、安装简便,维护十分方便;
2、结构简单牢固,无可动部件,长期运行十分可靠;
3、量程范围宽,量程比可达1:15;
4、压力损失小,运行费用低,更具节能意义;
5、应用范围广,液体、气体、蒸汽均可测量;
6、检定周期长,一般为两年;
7、在一定雷诺数范围内,输出信号不受被测介质物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,调换配件后一般无须重新标定仪表系数;
8、可现场显示,也可远距离传输,还可与计算机控制系统联网;
9、检测探头不直接接触被测介质,性能更稳定。
压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。采用压电应力式传感器,仪表参数能长期稳定,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表
高温蒸汽流量计现场安装使用图


高温蒸汽流量计主要技术指标
高温蒸汽流量计技术参数对照表

高温蒸汽流量计口径的确定

仪表选型是仪表应用中非常重用的工作,仪表选型的正确与否将直接影响到仪表是否能够正常运行.因此用户和设计单位在选用本公司产品时,请仔细阅读本节资料,认真核对流体的工艺参数并随时可与我公司的销售或技术支持部门联系,以确保选型正确。

一.适用流量范围和仪表口径的确定

仪表口径的选择,根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表,用于不同介质时,它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

(一)参比条件下空气及水的流量范围,见表(二),参比条件如下:

1.气体:常温常压空气,t=20℃,P=0.1MPa(绝压),ρ =1.205 kg/m3,υ =15×10-6 m2/s。

2.液体:常温水 , t=20℃ , ρ =998.2kg/m3 , υ =1.006×10-6m2/s。

(二)确定流量范围和仪表口径的基本步骤:

1.明确以下工作参数。

(1)被测介质的名称、组份

(2)工作状态的最小、常用、最大流量

(3)介质的最低、常用、最高压力和温度

(4)工作状态下介质的粘度

高温蒸汽流量计口径流量范围表


高温蒸汽流量计的安装外形尺寸

管道式高温蒸汽流量计外形尺寸表

插入式高温蒸汽流量计外形尺寸表


高温蒸汽流量计分类
高温蒸汽流量计分体型产品图
高温蒸汽流量计温度补偿型产品图
高温蒸汽流量计温度压力补偿型产品图
高温蒸汽流量计温压补偿一体型产品图
 
高温蒸汽流量计产品优势
1、不受温度、压力的影响,同时不易堵,不易卡,不易结垢,耐高温、高压。
2、安全防爆,适用于恶劣环境。
3、无可动部件、无空洞缝隙设计,产品无磨损、耐脏污,无需机械维修,使用寿命长。
4、采用微功耗高新技术,电池供电的现场显示型流量计,可不断电运行两年以上。
5、电流输出均为电隔离型,具有良好的共模干扰抑制能力。
6、同时显示流量值与累计流量值,不必轮流切换。
7、采用抗振探头,有效消除外界振动影响。
8、电路采用表面贴装工艺,结构紧凑,可靠性高。
9、采用分体式信号转换器,电缆最长10米。
10、量程比宽达20:1。
与涡轮流量计相比,它没有可动的机械部件,从而维护量小,仪表常数稳定,容易在工作环境中保证精度。
与孔板相比,它的测量范围大,压力损失小,准确度高。涡街流量计属于流体振动式流量计,可用于测量饱和蒸汽、过热蒸汽
高温蒸汽流量计表头液晶显示图

高温蒸汽流量计产品型谱

高温蒸汽流量计规格选型表 


高温蒸汽流量计的工作原理
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图所示。
高温蒸汽流量计工作原理图
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=StV/d   公式(1)
式中:
f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St-斯特罗哈尔数(无量纲数)
V-流体的平均流速
d-旋涡发生体的宽度
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数(St)是无因次未知数,
图表示斯特罗哈尔数(St)与雷诺数(Re)的关系。
高温蒸汽流量计原理曲线图
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。所测得的脉冲数与体积量之比,称为仪表常数(K),见式(2)
K=N/Q(1/m³)   公式(2)
式中:K=仪表常数(1/m³)。
N=脉冲个数
Q=体积流量(m³)


高温蒸汽流量计的安装

仪表的正确安装是保障仪表正常运行的重要环节,若安装不当,轻则影响仪表的使用精度,重则会影响仪表的使用寿命,甚至会损坏仪表。

(一) 安装环境要求:

1.尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。

2.避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。

3.避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。

4.涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游 2D 处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。

5.仪表最好安装在室内,安装在室外应注意防水,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成 U 形,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。

6.仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。

(二) 仪表管道安装要求:

1.涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图(三)

高温蒸汽流量计管道安装要求示意图

注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游 10D 处。

2.上、下游配管内径应相同。如有差异,则配管内径 Dp 与涡街仪表表体内径 Db,应满足以下关系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于 0.05Db

3.仪表与法兰之间的密封垫,在安装时不能凸入管内,其内径应比表体内径大 1-2mm

4.测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时,测压孔应设置在下游 3-5D处,测温孔应设置在下游 6-8D 处,见图(七)。D 为仪表工称口径,单位:mm

5.仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。

6.测量气体时,在垂直管道安装仪表,气体流向不限。但若管道内含少量液体,为了防止液体进入仪表测量管,气流应自下而上流动,如图(四)a 所示

7.测量液体时,为了保证管内充满液体,所以在垂直或倾斜管道安装仪表时,应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体,为了防止气体进入仪表测量管,仪表应安装在管线的较低处如图(四)b 所示

高温蒸汽流量计正确安装方式图

8.测量高温、低温介质时,应注意保温措施。转换器内部(表头壳体内)高温一般不应超过 70℃;低温易使转换器内部出现凝露,降低印制电路板的绝缘阻抗,影响仪表正常工作。


高温蒸汽流量计配线

一. 输出频率信号的三线制涡街流量仪表配线设计

输出频率信号的三线制流量传感器采用 DC24V 或 DC12V 电源供电,一般通过三芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连,屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求,另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离,不能平行走线。传感器端子接线见图

高温蒸汽流量计脉冲信号输出接线图

二.输出标准 4~20mA 电流信号的两线制涡街流量仪表配线设计 

输出标准 4~20mA 电流信号的两线制变送器采用 DC24V 电源供电,一般通过两芯屏蔽电缆线(RWP3×0.5mm)与显示仪表或计算机相连,屏蔽层应可靠地接到放大器壳的接地螺丝上。屏蔽电缆线的选择应适合现场环境要求,另外屏蔽电缆线要与其它强功率电力线分离,不能平行走线。变送器端子接线见图

高温蒸汽流量计4-20mA电流信号输出接线图

三.带 RS-485 通讯接口功能的涡街流量仪表配线设计 

带 RS-485 通讯功能的涡街流量仪表采用 DC24V 电源供电,与其它设备之间采用四线制传输方式。仪表端子接线见图

高温蒸汽流量计RS485通讯信号输出接线图

注意事项:

 (1)防爆型传感器和变送器安装于危险场所,安全栅、显示仪表、供电电源,计算机等关联设备必须安装在安全场所。

 (2)传感器和变送器应有可靠接地,防爆地线不得与强电系统保护接地共用。

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