一、ZY-LU蒸汽渦街流量計(jì)測(cè)量原理:
在流體中設(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,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
假設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)平均流速為,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:
(1)f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--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
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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,在ReD=2×104~7×106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:
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,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,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。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(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,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的工作段,為了解決這一問題,通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量,但是這種變徑方式在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗*,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):
1.測(cè)量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣;
2.口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100;
3.法蘭連接式口徑選擇 100,150,200;
4.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;
正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
5.測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí);
6.被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃;
7.高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃;
8.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;
9.脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m;
10.脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4~20 mA,傳輸距離為1000m;
11.儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃;
12.材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金;
13.電源 DC24V或鋰電池3.6V;
14.防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6;
15.防護(hù)等級(jí) IP65。
三、蒸汽渦街流量計(jì)流量范圍表:
表1、液體與氣體(單位:m3/h):
通徑 (DN) | 液體流量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 氣體流量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) |
15 | 1.2~6.2 | 90~900 | 5~25 | 265~2640 |
20 | 1.5~10 | 40~396 | 8~50 | 218~1982 |
25 | 1.6~16 | 32~325 | 10~70 | 172~1420 |
32 | 2~20 | 20~250 | 15~150 | 130~1350 |
40 | 2.5~25 | 13~130 | 22~220 | 115~1147 |
50 | 3.5~35 | 9~93 | 36~320 | 96~854 |
65 | 6~60 | 8~82 | 50~480 | 61~583 |
80 | 10~100 | 6~65 | 70~640 | 45~417 |
100 | 15~150 | 5~50 | 130~1100 | 43~367 |
125 | 25~250 | 5~47 | 200~1700 | 33~290 |
150 | 40~400 | 4~40 | 280~2240 | 27~221 |
200 | 80~800 | 3~33 | 580~4960 | 24~207 |
250 | 140~1400 | 3~26 | 970~8000 | 20~171 |
300 | 200~2000 | 2~22 | 1380~11000 | 17~136 |
通徑 (DN) | L (mm) | H (mm) | ||||||||||
10 | 66 | 360 | ||||||||||
15 | 66 | 360 | ||||||||||
20 | 66 | 360 | ||||||||||
25 | 66 | 360 | ||||||||||
32 | 66 | 365 | ||||||||||
40 | 80 | 370 | ||||||||||
50 | 80 | 375 | ||||||||||
65 | 93 | 383 | ||||||||||
80 | 100 | 390 | ||||||||||
100 | 125 | 400 | ||||||||||
125 | 145 | 470 | ||||||||||
150 | 165 | 500 | ||||||||||
200 | 196 | 580 | ||||||||||
250 | 235 | 650 | ||||||||||
300 | 255 | 700 | ||||||||||
、五.渦街流量計(jì)安裝示意圖: | ||||||||||||
注意事項(xiàng) | 圖例 | |||||||||||
1.擴(kuò)管的安裝: 對(duì)于小口徑大流量,擴(kuò)管安裝,同時(shí)保證流量計(jì)的前直管段≥15D,后直管段≥5D |
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2.縮管的安裝: 對(duì)于大口徑小流量,縮管安裝,同時(shí)保證流量計(jì)的前直管段≥15D,后直管段≥5D |
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3.彎管的安裝: 如果流量計(jì)的前端有90°彎頭或T型接頭,要保證流量計(jì)的前直管段≥15D,后直管段≥5D |
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4.同一平面兩個(gè)彎管的安裝 如果流量計(jì)的前端有兩個(gè)90°彎頭,要保證流量計(jì)的前直管段≥20D,后直管段≥5D |
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5.不同平面兩個(gè)彎管的安裝 如果流量計(jì)的前端有兩個(gè)90°彎頭,要保證流量計(jì)的前直管段≥25D,后直管段≥5D |
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6.調(diào)節(jié)閥的安裝 如果流量計(jì)前后需要安裝調(diào)節(jié)閥,要保證流量計(jì)的前直管段≥25D,后直管段≥5D | ||||||||||||
l六、渦街流量計(jì)選型表: | ||||||||||||
ZY-LU | 智能渦街流量計(jì) | |||||||||||
口徑 (mm) | 10 | DN10 | ||||||||||
20 | DN20 | |||||||||||
… | … | |||||||||||
1500 | DN1500 | |||||||||||
安裝方式 | B | 對(duì)夾式 | ||||||||||
L | 法蘭連接式 | |||||||||||
C | 插入式 | |||||||||||
補(bǔ)償方式 | 無 | 無補(bǔ)償 | ||||||||||
BC | 溫度壓力補(bǔ)償 | |||||||||||
W | 單溫度補(bǔ)償 | |||||||||||
Y | 單壓力補(bǔ)償 | |||||||||||
測(cè)量介質(zhì) | Y | 液體 | ||||||||||
Q | 氣體 | |||||||||||
Z | 蒸汽 | |||||||||||
溫度范圍 | T1 | 常溫型(120℃以下) | ||||||||||
T2 | 高溫型(250℃以下) | |||||||||||
壓力等級(jí) | P1 | 常壓~1.6MPa | ||||||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||||||
本體材質(zhì) | A | 碳鋼 | ||||||||||
B | 304不銹鋼 | |||||||||||
C | 316不銹鋼 | |||||||||||
供電方式 | D | 兩線制DC24V 4~20mA | ||||||||||
H | 兩線制DC24V 4~20mA+HART協(xié)議 | |||||||||||
C | 電池供電 | |||||||||||
附加選項(xiàng) | R | RS485 MODBUS通訊協(xié)議 | ||||||||||
M | 脈沖輸出 | |||||||||||
B | 防爆(ExII CT6) |