LUGB型涡街流量仪表广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气氢气、天然气、煤气等) 、水和液体(如:水、汽油、酒精、苯类等)的计量和控制。
在蒸汽的计量中使用得最为普遍的是涡街流量计,涡街流量计测量蒸汽是使用最为广泛的,带温度和压力补偿型涡街流量计。这是一种间接式涡街质量流量计,实际使用过程中通过温度和压力的测量间接测算出密度,再与涡街流量计计量出的体积数相乘,可以算出质量。这是涡街流量计测量蒸汽的最普遍的一种形式,因此称之为蒸汽涡街流量计也叫蒸汽流量计。
蒸汽涡街流量计是采用压电应力式传感器,性能可靠性高,可在-20℃~ 250℃的流体温度范围内工作。工作压力损失较小,量程范围宽,对饱和蒸汽测量量程比可达30比1,蒸汽涡街流量计测量技术成熟的产品。具备了模拟标准信号、数字脉冲信号输出,可以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。广泛适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、高温蒸汽等。
蒸汽涡街流量计特点:
1、可以同时集成温度、压力补偿功能。
2、全智能化、数字化电路设计,自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
3、全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
4、电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
5、全新点阵汉字液晶显示,使用操作更方便。
6、工作压力损失较小,量程范围宽。
7、无可动机械零件,可靠性高,维护量小。
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(一)所示。
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(二)表示斯特罗哈尔数(St)与雷诺数(Re)的关系。
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)
主要技术指标: 表(一)
公称通径(mm) |
25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公称压力(MPa) |
DN25-DN200 4.0(4.0协议供货),DN250-DN300 1.6(1.6协议供货) |
介质温度(℃) |
压电式:-40~260,-40~320;电容式: -40~300, -40~400,-40~450(协议订货) |
本体材料 |
1Cr18Ni9Ti,(其它材料协议供货) |
允许振动加速度 |
压电式:0.2g 电容式:1.0~2.0g |
精确度 |
±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范围度 |
1:6~1:30 |
供电电压 |
传感器: 12V DC, 24V DC;变送器: 12V DC , 24V DC;电池供电型:3.6V电池 |
输出信号 |
方波脉冲(不包括电池供电型):高电平≥5V,低电平≤1V;电流:4~20mA |
压力损失系数 |
符合JB/T9249标准 Cd≤2.4 |
防爆标志 |
本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防护等级 |
普通型IP65 潜水型 IP68 |
环境条件 |
温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa |
适用介质 |
气体、液体、蒸汽 |
传输距离 |
三线制脉冲输出型:≤300m,两线制标准电流输出型 (4~20mA):负载电阻≤750Ω |
表(二) 参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表
仪表口径 (mm) |
液体 |
气体 |
||
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
|
25 |
1.2~16 |
25~336 |
8.8~55 |
190~1140 |
40 |
2~40 |
10~200 |
27~205 |
140~1040 |
50 |
3~60 |
8~160 |
35~380 |
94~1020 |
80 |
6.5~130 |
4.1~82 |
86~1100 |
55~690 |
100 |
15~220 |
4.7~69 |
133~1700 |
42~536 |
150 |
30~450 |
2.8~43 |
347~4000 |
33~380 |
200 |
45~800 |
2~31 |
560~8000 |
22~315 |
250 |
65~1250 |
1.5~25 |
890~11000 |
18~221 |
300 |
95~2000 |
1.2~24 |
1360~18000 |
16~213 |
(300) |
100~1500 |
5.5~87 |
1560~15600 |
85~880 |
(400) |
180~3000 |
5.6~87 |
2750~27000 |
85~880 |
(500) |
300~4500 |
5.6~88 |
4300~43000 |
85~880 |
(600) |
450~6500 |
5.7~89 |
6100~61000 |
85~880 |
(800) |
750~10000 |
5.7~88 |
11000~110000 |
85~880 |
(1000) |
1200~17000 |
5.8~88 |
17000~170000 |
85~880 |
(1000) |
协议 |
协议 |
注:表中(300)~(1000)口径为插入式
表(三) 常用气体介质的标准状态密度(0℃,绝压P=0.1MPa)
气体名称 |
密度(kg/m3) |
气体名称 |
密度(kg/m3) |
空气(干) |
1.2928 |
乙炔 |
1.1717 |
氮气 |
1.2506 |
乙烯 |
1.2604 |
氧气 |
1.4289 |
丙烯 |
1.9140 |
氩气 |
1.7840 |
甲烷 |
0.7167 |
氖气 |
0.9000 |
乙烷 |
1.3567 |
氨气 |
0.7710 |
丙烷 |
2.0050 |
氢气 |
0.08988 |
丁烷 |
2.7030 |
一氧化碳 |
1.97704 |
天然气 |
0.8280 |
二氧化碳 |
1.3401 |
煤制气 |
0.8020 |