蒸汽流量計的原理江蘇富馬儀表有限公司--銷售直線--       姜銀

   鍋爐蒸汽流量計是由設計在流場中的旋渦發(fā)作體、檢測探頭及相應的電子線路等構成。當流體流經旋渦發(fā)作體時，它的兩邊就形成了替換改變的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關系式：
f = St × V/d 
式中：f 渦街發(fā)作頻率 (Hz)
V旋渦發(fā)作體兩邊的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數（常數）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。

      
耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，*運行無須特殊維護；機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；在工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計大大縮短；測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤1.5%)；表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。采用全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。采用鋰電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。

蒸汽流量計選型

     正確的選用氬氣流量計是保證用好渦街流量計的前提條件，需要考慮重要因素：通經（DN）、安裝方式、介質溫度、輸出信號、介質種類

注意事項

在流量計上下游提供足夠的直管段并確保非彎曲的對稱外形。盡可能在儀表下游安裝閥門。

豎直安裝通常是優(yōu)先選擇的，向上游動的流體能確保儀表總是滿管，且介質中的成分能夠均勻分布。

在易于振動的長管路中進行安裝時，應在流量計的上下游安裝消除器。

對于煤氣的應用，儀表安裝應避免安裝在U形彎底部，避免因吸收冷凝而在開車時導致的水錘現象，水錘的強度導致傳感機構過分受力，致使傳感器*損壞。

面對如此眾多品種的煤氣流量計，對于一般用戶選型成了一個難題。如何科學地、客觀地選出的煤氣流量計流量計是需要關注的一個問題。我們認為選型應當遵循適當的規(guī)則，盡量避免廠商的誤導宣傳，為自己找到一種恰到好處的煤氣流量計流量計，它就是自己的理想流量計。

選型可按五個方面進行：煤氣流量計性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環(huán)境條件方面和經濟因素方面。各方面的考慮因素如下：

1．流量計性能方面：精確度、重復性、線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出特性、響應時間等；

2．流量計流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學性質、磨損、腐蝕、結垢、臟污、氣體壓縮系數、等熵指數、比熱容、電導率、聲速、混相流、脈動流等；

3．流量計安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、上下游管道長度、管道口徑、維護空間、管道振動、接地、電源、輔屬設備（過濾、排污）、防爆等；

4．流量計經濟因素方面：購置費、安裝費、維修費、校驗費、使用壽命、運行費（能耗）、備品備件等。

蒸汽流量計概述

當沿著軸向流動的流體在流經前一個三角形鈍體時會產生旋渦脫離現象，在鈍體兩側交替產生卡門旋渦，當旋渦流經后面一個三角形鈍體時，旋渦強度被強化，且旋渦的頻率與流體的速度成正比，并為線性，與單鈍體的結構相比，雙鈍體組合結構強化了流體振動，可降低流量計的計量下限。通過安裝在鈍體兩側的兩個壓電傳感器可檢測出旋渦振蕩并輸出微弱電荷信號經放大器差動放大、濾波、整形后剔除干擾信號并輸出頻率與流速成正比的脈沖信號。積算儀中對脈沖信號進行計數并計算，得到工況體積流量并累積得到工況體積總量。由于采用了雙鈍體組合結構，克服了傳統(tǒng)流量計下限流量高的缺點，降低測量下限。

蒸汽流量計特點；

2.1采用雙鈍體流量傳感器技術、差動式雙壓電傳感器技術，范圍度寬，流量下限低，抗*力強，計量準確可靠。

2.2采用微功耗*，憑內外電源均可工作，內電池可連續(xù)使用五年以上。

2.3采用LCD顯示工況瞬時流量、工況累積流量等，顯示清晰直觀，讀數方便。

2.4與旋進式流量計相比，壓力損失較小，適合于壓力較低之場合使用。

2.5無機械轉動部件，高可靠，穩(wěn)定性好，維修量少，對介質適應性好。

2.6可通過RS485接口與數據采集器配套實現GPRS無線數據傳輸，安全可靠，可方便實現自動化管理。

2.7表頭可180°隨意旋轉，安裝方便。

蒸汽流量計主要參數

注：表中zui大壓力損失為密度為ρ=1.205kg/ m3 的干空氣在zui大工況流量時的數值。

3.2 適用介質：天然氣、城市煤氣、壓縮空氣、氮氣、氧氣(流量計須經特殊工藝處理)、烷

類及工業(yè)惰性氣體等。

3.3 使用條件

環(huán)境溫度：-30℃～+60℃； 介質溫度：-20℃～+80℃；

大氣壓力：70kPa～106kPa； 相對濕度：5%～95%。

3.4 流量計典型誤差特性曲線

3.5 流量計典型壓力損失曲線（介質為密度ρ=1.205kg/ m3 的空氣）

3.6 電氣性能指標

3.6.1 工作電源與功耗

a.外電源：+24VDC±15%，適用于4mA～20mA 輸出、脈沖輸出、RS485 等；

b.內電源：1 組3.6V 鋰電池，平均功耗≤0.5mW,可連續(xù)使用五年以上。

3.6.2 脈沖輸出方式：工況脈沖信號，高電平≥20V，低電平≤1V。

3.6.3 RS485 通信：可直接與上位機或二次儀表聯(lián)網，遠傳顯示當前數據。

3.6.4 4mA～20mA 標準電流信號：兩線制或三線制。

3.7 防爆等級：隔爆型ExdⅡBT4；本安型ExiaⅡCT4

3.8 防護等級：IP65

3.9 安裝連接形式： 流量計與管道的連接方式采用法蘭連接。

流量計法蘭標準：

a.壓力等級≤4.0MPa，符合GB/T9113.1-2000平面、突面整體鋼制管法蘭（突面）。

b.壓力等級≥6.3MPa，符合GB/T9113.2-2000凹凸面整體鋼制管法蘭（凸面）。

3.10 前后直管段要求：前直管段≥10DN；后直管段≥5DN。

空氣流量計選型

4.1 不宜選用的場合：

4.1.1 要求流量超出表1 的流量范圍。

4.1.2 介質壓力低，流量計壓損已影響使用。

4.1.3 存在較強機械振動或壓力波動的場合。當調壓器工作狀態(tài)不好而存在“喘氣"現象時，也不宜直接安裝在調壓器后使用。

4.1.4 強腐蝕性氣體，當介質為氧氣且流量計未經脫脂處理。

4.2 規(guī)格的確定

如已知工況流量范圍，直接查表1 確定規(guī)格；或依據標準狀態(tài)下的供氣流量范圍及介質壓力計算工況流量范圍，再查表1 確定規(guī)格。（參見《附錄*量計的選型》）

4.3 按以下公式（1）計算流量計在工作狀態(tài)下的壓力損失△P，流量計的zui大壓力損失必須滿足條件（2）方可保證流量計能正常使用，當壓損不滿足以下公式時，應選較大規(guī)格。

4.4.1 壓力損失可用下式計算：

式中：

ρn ：被測氣體在標準狀態(tài)（20℃，101.325kPa）下的密度；

1 ΔP ：在同樣的工況流量下，當介質為密度 1.205kg/m3的干空氣時流量計的壓力損失（由圖4 查得）；

Pa ：當地大氣壓（kPa）；

Pg ：介質表壓力（kPa）；

Pn ：標準大氣壓（101.325kPa）

Tn ：標準狀態(tài)下溫度（293.15K）

Tg ：介質工況條件下溫度（273.15+t）K

Zn、Zg ：分別為標況和工況下的氣體壓縮系數。

4.4.2 壓損應滿足條件：

P1-△Pmax≥PLmin ……………………….（2）

式中：

P1： 在zui大流量時介質的zui低工作壓力；

△Pmax： 流量計在工作狀態(tài)下zui大流量時的zui大壓力損失；

PLmin：用（燃）氣具使用所要求的zui低入口壓力。

4.5 流量計壓力傳感器選型

為了保證流量計壓力檢測的準確，應根據介質的zui高壓力正確選擇壓力傳感器的量程，如下表所示。

蒸汽流量計外形尺寸

使用條件及參數

環(huán)境溫度：-40～55℃;

相對濕度: 5％～90％;

大氣壓力: 86～106ｋＰａ;

被測流體是單相流體或可以認為是單相的流體;

技術參數

公稱通徑:25～300ｍｍ：（大于300mm為插入式結構）；

公稱壓力:2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ;
測量介質:液體、氣體、蒸汽;

精度等級:0.5、1.0、1.5級：（插入式結構為2.5級）；

介質溫度:-40～+350℃;  

本體材質:1Ｃr18Ｎi9Ｔi;
重復性:≤0.2％;

供電電源: 3.6V鋰電池或24ＶDC，遠傳為24ＶＤＣ

連接方式:法蘭卡裝式(大于300mm為插入式結構)