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蒸汽渦街流量計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2023-10-23     瀏覽次數(shù):
蒸汽渦街流量計(jì)

     ZHLU系列蒸汽渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測(cè)量,蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+320℃的工作溫度范圍內(nèi)工作,有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種理想的流量測(cè)量?jī)x表。
一、蒸汽渦街流量計(jì)工作原理
    在蒸汽流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)平均流速為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式:

 f=SrV1/d=SrV/TL                     (1)
式中  V1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
 
 管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2V/4=πD2TLf/4Sr                 (2)
K=f/qv=[πD2TL/4Sr]-1                  (3)
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m³(P/m³)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×106~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
 
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃或20℃,101.325kPa)和工況下的體積流量,m³/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對(duì)壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
  蒸汽渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,自帶或者外配溫度、壓力傳感器進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
  為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,高溫型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
  為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
二、蒸汽渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
◆測(cè)量介質(zhì):蒸汽
◆口徑規(guī)格:15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300
◆連接方式:法蘭卡裝式、法蘭連接式
◆流量測(cè)量范圍:正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s 
◆測(cè)量精度:1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:100℃以上~200℃
◆高溫:200℃~320℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4~20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境:溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材質(zhì):本體材質(zhì)不銹鋼304 316L;法蘭材質(zhì):卡裝式-碳鋼 不銹鋼,法蘭連接式-不銹鋼
◆電源:DC24V或鋰電池3.6V;雙供電
◆防爆等級(jí):ExdiiCT4~6
三、蒸汽渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型
代號(hào)
通徑
流量范圍m³/h(飽和蒸汽180 ρ=5.157Kg/m³
ZHLU-15
DN15
5~12
DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì)
ZHLU-20
DN20
6~30
ZHLU-25
DN25
10~50
ZHLU-32
DN32
12~120
ZHLU-40
DN40
20~200
ZHLU-50
DN50
30~300
ZHLU-65
DN65
50~500
ZHLU-80
DN80
80~800
ZHLU-100
DN100
120~1200
ZHLU-125
DN125
200~2000
ZHLU-150
DN150
300~3000
ZHLU-200
DN200
500~5000
ZHLU-250
DN250
800~8000
ZHLU-300
DN300
1100~11000
 
代號(hào)
功能1
N
無(wú)溫壓補(bǔ)償(適合做外補(bǔ))
Y
自帶溫壓補(bǔ)償一體式
 
代號(hào)
輸出型號(hào)
F1
4-20mA輸出(二線(xiàn)制)
F2
4-20mA輸出(三線(xiàn)制)
F3
4~20mA+RS485通訊接口
 
代號(hào)
被測(cè)介質(zhì)
J3
蒸汽
 
代號(hào)
連接方式
L1
法蘭卡裝式
L2
法蘭連接式
 
代號(hào)
功能2
E2
1.5級(jí)(DN1520精度為4%
T3
蒸汽
P1
1.6MPa
P2
2.5MPa
P3
4.0MPa
D1
內(nèi)部3.6V供電
D2
DC24V供電
D3 DC24V+鋰電池雙供電
B1
不銹鋼
B2
碳鋼

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