渦街流量計

渦街流量計

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詳細介紹

一、產品概述: 
 
 渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量計。
 
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
 
 渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。
 
為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司HLUG改進型渦街流量傳感器,因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。
 
在實際應用中,往往大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較*********的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式須***在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,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,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對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采用微功耗高新技術,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
 
二、工作原理: 
 渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、檢測探頭及相應的電子線路等組成。當流體流經旋渦發生體時,它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。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 渦街發生頻率 (Hz) 
V 旋渦發生體兩側的平均流速(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)。 
三、使用選擇及應用: 
1、為了使用方便,電池供電型采用微功耗高新技術,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。 
2、溫度補償一體型還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。 
3、溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。 
4、廣泛應用于石油、化工、冶金、機械、造紙,以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節能管理。 
四、主要特點: 
1、可在很寬的流量范圍內準確測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質的影響; 
2、不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結垢,耐高溫,高壓; 
3、安全防爆,適用于惡劣環境; 
4、無可動部件、無孔洞縫隙設計,產品無磨損、耐臟污,無須機械維修,使用壽命長; 
5、采用微功耗高新技術,電池供電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上; 
6、溫壓補償一體化設計; 
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力; 
8、同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換; 
9、采用抗振動探頭,有效消除外界振動影響; 
10、采用分體式信號轉換器,電纜長100米; 
11、量程比寬達20:1; 
12、儀表整體結構設計合理,動態測量范圍寬,壓力損失??; 
13、表體采用不銹鋼材質,可適用于腐蝕性介質的測量; 
14、現場液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485通迅,可與工業自動化系統連接。 
五、技術參數:
1、測量介質: 氣體、液體、蒸氣;
2、連接方式:法蘭卡裝式、法蘭式、插入式;
3、口徑規格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100;
4、法蘭連接式口徑選擇 100,150,200;
5、流量范圍(見流量范圍表)
6、正常測量流速范圍 雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s;
7、測量精度 1.0級 1.5級;
8、被測介質溫度:常溫–25℃~100℃,高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃;
9、輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V;
10、脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m;
11、脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m;
12、儀表使用環境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃;
13、材質 不銹鋼, 鋁合金;
14、電源 DC24V或鋰電池3.6V;
15、防爆等級 本安型iaIIbT3-T6,防護等級 IP65。
六、安裝要求: 
1、渦街只能單向測量,安裝時注意保證介質流量方向與流量計箭頭所示方向一致。 
2、安裝方式為豎直安裝,介質自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上,流量方向為自下向上。 
3、水平安裝時,須***將流量計裝在整個系統的高壓區,并保證相應的出口壓力;不要安裝在管路的zui高點,因zui高點往往氣體積聚,管道非滿,出口不可直接放空。 
4、測高溫流體時,盡量采用豎直安裝方式;若不得不水平安裝,請將流量計的變送器部分豎直向下,或水平側裝,避免溫度過高;注意安裝位置處空氣流動或通風良好。 
5、直管段要求:至少保證流量計前15倍管徑,流量計后5倍管徑。如流量計前有彎頭,縮進,擴大等干擾源,則需保證流量計前30-40倍的管徑,流量計后6倍管徑。流量計應安裝于調節閥,壓力或溫度傳感器的上游。 
6、安裝時注意管道口徑應略大于或等于儀表的內徑。 
7、使用密封圈時,注意密封圈內徑應略大于或等于儀表的內徑,密封圈中心位于管道中心。 
8、電纜入口密封儀表電氣連接時,須***注意進線孔的密封。須***根據儀表電纜入口型號選擇相應的密封接口(M20Χ1.5;1/2'NPT;G1/2'),并正確、緊密地安裝。沒有密封接頭,或安裝馬虎,達不到密封效果。 
 
 
七、外形尺寸:
 


八、對管道要求:
1、對直管段的要求: 
為了確保儀表正常、準確運行,傳感器安裝點的上下游須***有一定的直管道,以調整流場,如圖所示。 

圖1:同心縮管; 
圖2:同心擴管; 
圖3:一個90度彎頭; 
圖4:同一平面兩個90度彎頭; 
圖5:不同平面兩個90度彎頭; 
圖6 :調節閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處,若須***安裝在傳感器上游, 則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段,下游應有不小于5D 的等徑直管段。 
2、對管道的要求: 
a、上、下游配管內徑D和與傳感器內徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管應與傳感器同心,同軸度應小于0.05DN。 
c、密封墊不能凸入管道內,其內徑可比傳感器內徑略大。 
d、如需斷流檢查與清洗傳感器,應設置旁通管道,如下圖所示。 

 
3、對管道振動的要求: 
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時,須***采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置,并加防振墊。 
特別注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝傳感器,應安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求:
a、被測氣體應為單相的、連續地流經管道的圓管流。
b、氣體流經流量計之前,其流速須***與管道軸線平行,不得有旋渦流。
c、氣流應是亞音速、非脈動的,其流量隨時間變化比較緩慢。
5、對流量計的安裝要求:
流量計對工藝安裝及使用環境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫環境隨離流態干擾元件(如壓縮機、分離器、調壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內壁光滑平直、保證被測介質為潔凈的單相流體等。
九、調試使用期間需要注意的問題:
1、流量計現場安裝、維護須***遵守“有防爆性氣體時勿開蓋"的警告語,并在開蓋前關掉外電源。
2、在室外使用時,建議加配防護罩。
3、不得隨意松開流量計固定部分。壓力傳感器的保護。用戶在使用流量計時,應注意流量計的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍(即介質zui高壓力的1.5倍)。選型應在規定的流量范圍內,防止超速運行,以獲得理想的準確度和保證正常使用壽命。(由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運轉,以及渦輪在反向流中運轉都可能導致流量計損壞)
4、投入運行時應緩慢開啟閥門,防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應按告示牌操作,加油的次數依氣質潔凈程度而定,通常每年2~3次。
5、運行時不允許打開后蓋或更動內部有關參數,否則將影響流量計的正常運行。

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