蒸汽流量计是利用液体振动原理而开发的一种新型流量计,广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量,该流量计无可动部件,可靠性强、精度高、寿命长,可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响,同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压,安全防爆,适用于恶劣环境。流量计分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。
主要特点
1.结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。
2.安装简单,维护十分方便。
3.检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
4.输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点飘移,精度高。
5.测量范围宽,量程比可达1:10。
6.压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
7.在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
8.应用范围广,蒸汽,液体,气体的流量均可测量。
蒸汽流量计工作原理
涡街流量计是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”(见下图)。
由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。
一定雷诺数范围内(2×104~7×106 ),旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St•v/d,式中St 为斯特劳哈数,它是一个无量纲的系数,只要准确测出频率f,就可以求得流体流速v,由v求出体积流量。
技术指标
1.测量介质:液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。
2.精度等级:液体±1.0%,气体(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。
3.工作压力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。
4.介质温度:普通型-40~150℃ 中温型-40~250℃ 高温型-40~350℃。
5.输出信号:三线电压脉冲,低电平0~1V,高电平 > 4V,占空比50%; 二线制标准电流4~20mA;三线制标准电流0~10mA。
6.工作环境:-35℃~+60℃,湿度≤95%RH。
7.工作电源:DC12V;DC24V。
8.壳体材料:碳钢、不锈钢。
蒸汽流量计选型指南
一、根据测量介质确定涡街流量计的配置和结构形式
㈠、测量蒸汽、气体优选分体式带温度、压力补偿涡街流量计,具体的配置是:涡街流量传感器、智能流量积算仪、压力变送器、Pt-100铂热电阻及壁挂式仪表箱(简称五件套)。这种配置计量准确,测量蒸汽显示的是补偿后质量流量,测量气体显示的是标况和工况体积流量。
分体式带温压补偿涡街流量计
㈡、测量蒸汽时,当蒸汽温度小于200℃、口径不大于DN100也可以选用一体式温压补偿涡街流 量计,这时显示的是补偿后的质量流量,当蒸汽温度大于200℃、口径大于DN100不建议使用该类型仪表;测量气体时,也可以选用一体式温压补偿涡街流量计,这时显示的是标况和工况体积流量。一体式温压补偿涡街流量计计量较为准确, 但稳定性和读数方便性不如分体式。
一体温压补偿涡街流量计
㈢、测量蒸汽、气体有时也选用一体不带补偿涡街流量计, 如下图。测量蒸汽显示的是未补偿的质量流量,测量气体显示的工况体积流量。当温度和压力比较稳定时该类型仪表计量也大致准确;当实际温度、压力与用户给定的参数有较大偏离时,测量的结果就会有较大的误差。实际上蒸汽的温度、压力波动都比较大,所以测量蒸汽最好选用分体式带温压补偿涡街流量计,这样计量准确,便于读数。
图四 一体不补偿涡街
㈣、测量除盐水、软化水、纯净水、高温水选用一体或分体不补偿涡街流量计;
㈤、测量自来水、污水、酸碱液、电解液、空调循环水等优选电磁流量计;
㈥、测量柴油、汽油、食用油选用椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、涡轮流量计;
㈦、测量导热油选用标准孔板流量计。
二、还要确定涡街流量计是否带以下功能
1、需给PLC、DCS、积算仪、数显表等提供输入信号,则须带4-20mA电流输出;
2、需要采集温度、压力、流量流量计的数据,则须带RS485/RS232通讯接口;
3、是否需要配备壁挂式仪表箱,以便于固定和保护智能积算仪;
4、是否需要配备后备电源,以能保证停电时整个测量系统能正常工作100小时以上;
5、是否需要远程抄表,以实现对流量、温度、压力等参数实时监测。
三、最后还要确定涡街流量计口径-基于流量的口径选型方法
1、涡街流量计公称通径不同,其测量范围也不同,每一种通径其测量范围又随着被测介质的种类和温度、压力的变化而变化。
2、选涡街流量计口径时不应该按管道口径直接选择同口径的流量计,而应使实际瞬时流量与该口径的流量范围相匹配。
3、涡街流量计选择合适的口径是为了解决目前的计量,在流量合适的情况下兼顾到后期流量增大的情况;而不是相反,只考虑以后流量可能增大,而不顾现在有可能流量较小。
测量饱和蒸汽质量流量的选型及流量测量范围
内径 |
0.2MPa |
0.3MPa |
0.4MPa |
0.5MPa |
0.6MPa |
0.7MPa |
0.8MPa |
25 |
11~115kg/h |
15~150kg/h |
18~185kg/h |
22~220kg/h |
25~255kg/h |
28~290kg/h |
30~320kg/h |
32 |
19~190kg/h |
24~245kg/h |
30~300kg/h |
36~360kg/h |
41~415kg/h |
47~470lg/h |
49~530kg/h |
40 |
29~295kg/h |
38~385kg/h |
47~475kg/h |
56~560kg/h |
65~650kg/h |
73~740kg/h |
77~830kg/h |
50 |
46~460kg/h |
60~600kg/h |
74~740kg/h |
0.8~0.800 |
0.100~1.020 |
0.110~1.160 |
0.120~1.290 |
65 |
0.700~.0775 |
0.100~1.010 |
0.125~1.250 |
0.140~1.480 |
0.170~1.720 |
0.190~1.950 |
0.200~2.180 |
80 |
0.110~1.170 |
0.150~1.550 |
0.190~1.895 |
0.220~2.200 |
0.260~2.600 |
0.290~2.960 |
0.310~3.300 |
100 |
0.186~1.850 |
0.228~2.400 |
0.264~2.960 |
0.300~3.500 |
0.400~4.100 |
0.460~4.620 |
0.480~5.160 |
125 |
0.280~2.860 |
0.370~3.750 |
0.460~4.650 |
0.530~5.470 |
0.630~6.360 |
0.710~7.220 |
0.750~8.060 |
150 |
0.400~4.120 |
0.538~5.400 |
0.619~6.660 |
0.700~7.880 |
0.900~9.160 |
1.020~10.10 |
1.080~11.60 |
200 |
0.700~7.130 |
0.910~9.600 |
1.160~11.80 |
1.400~14.00 |
1.160~16.30 |
1.820~18.50 |
1.920~20.60 |
250 |
1.100~11.40 |
1.500~15.00 |
1.700~18.50 |
2.000~21.90 |
2.470~25.40 |
2.840~28.90 |
3.010~32.30 |
300 |
2.110~16.50 |
2.150~21.60 |
2.580~26.60 |
3.000~31.50 |
3.640~36.60 |
4.100~56.60 |
4.330~46.60 |
350 |
3.510~22.40 |
2.520~29.40 |
3.460~36.30 |
4.200~42.90 |
5.000~50.00 |
5.570~58.40 |
5.900~63.20 |
400 |
4.580~29.30 |
5.250~38.40 |
5.830~47.40 |
6.400~56.00 |
6.830~65.10 |
7.280~74.00 |
7.700~82.60 |
450 |
5.80~37.10 |
6.640~48.60 |
7.370~60.00 |
8.100~70.90 |
8.650~82.40 |
9.210~93.60 |
9.740~104.5 |
500 |
7.160~45.80 |
8.200~60.00 |
9.100~74.00 |
10.00~87.50 |
10.70~101.8 |
11.40~115.5 |
12.00~129.0 |
内径 |
0.9MPa |
1.0MPa |
1.1MPa |
1.2MPa |
1.3MPa |
1.4MPa |
1.5MPa |
25 |
32~360kg/h |
33~390kg/h |
34~425kg/h |
36~460kg/h |
37~490kg/h |
38~530kg/h |
40~560kg/h |
32 |
52~585kg/h |
54~640kg/h |
56~700kg/h |
59~750kg/h |
61~810kg/h |
63~860kg/h |
65~920kg/h |
40 |
81~910kg/h |
85~1000kg/h |
88~1090kg/h |
92~1.170kg/h |
95~1260kg/h |
98~1350kg/h |
0.100~1.430 |
50 |
0.130~1.430 |
0.130~1.560 |
0.140~1.700 |
0.140~1.840 |
0.150~1.970 |
0.150~2.110 |
0.160~2.240 |
65 |
0.210~2.40 |
0.220~2.640 |
0.230~2.870 |
0.240~3.100 |
0.250~3.560 |
0.260~3.950 |
0.270~4.180 |
80 |
0.320~3.650 |
0.340~4.000 |
0.50~4.350 |
0.370~4.700 |
0.380~5.040 |
0.390~5.390 |
0.410~5.730 |
100 |
0.510~5.710 |
0.530~6.250 |
0.550~6.800 |
0.570~7.340 |
0.590~7.880 |
0.610~8.420 |
0.630~8.960 |
125 |
0.790~8.920 |
0.830~9.770 |
0.860~10.60 |
0.900~11.50 |
0.930~12.30 |
0.960~13.20 |
0.990~14.00 |
150 |
1.140~12.80 |
1.190~14.10 |
1.240~15.30 |
1.290~16.50 |
1.340~17.70 |
1.380~18.90 |
1.430~20.20 |
200 |
2.020~22.80 |
2.120~25.00 |
2.200~27.20 |
2.290~29.40 |
2.380~31.50 |
2.460~33.70 |
2.540~35.80 |
250 |
3.160~35.70 |
3.310~39.10 |
3.440~42.50 |
3.580~45.90 |
3.3710~49.30 |
3.840~52.60 |
3.960~56.00 |
300 |
4.550~51.40 |
4.770~56.30 |
4.950~61.20 |
5.160~66.10 |
5.350~70.90 |
5.530~75.80 |
5.710~80.60 |
350 |
6.200~70.00 |
6.490~76.60 |
6.740~83.30 |
7.020~89.90 |
7.280~96.50 |
7.520~103.1 |
7.770~109.8 |
400 |
8.100~91.40 |
8.480~100.00 |
8.800~108.8 |
9.170~117.4 |
9.50~126.1 |
9.820~134.7 |
10.10~143.4 |
450 |
10.20~115.60 |
10.70~126.6 |
11.10~137.7 |
11.60~148.6 |
12.00~159.6 |
12.40~170.5 |
13.80~181.4 |
500 |
12.70~142.8 |
13.30~156.3 |
13.80~170.0 |
14.30~183.50 |
14.90~197.0 |
15.40~210.5 |
15.90~224.0 |
蒸汽流量计选型:
1、明确管道内径、测量介质名称、介质状态、工作压力、工作温度、工艺流量范围(最小、正常、最大工况流量m3/h)非工况流量可根据用户提供参数定做。
2、根据上述参数查阅流量范围参考表,选择管径的大小,使用的最大流量应不小于流量计额定最大流量的50%。
企标 |
分隔线 |
型号 |
结构形式 |
通径代码 |
型号表示 |
温压补偿 |
输出信号 |
测量介质 |
安装方式 |
表体材质 |
电源 |
压力 |
流体温度 |
说明 |
XT |
企标 |
|||||||||||||
− |
无定义 |
|||||||||||||
LUGB |
智能涡街流量计 |
|||||||||||||
Y |
一体式 |
|||||||||||||
F |
分体式 |
|||||||||||||
-XXXmm |
50表示DN50 |
|||||||||||||
B |
压电 |
|||||||||||||
E |
电容 |
|||||||||||||
Y |
有温压补偿 |
|||||||||||||
N |
无温压补偿 |
|||||||||||||
F1 |
4-20mA(负载≤750Ω) |
|||||||||||||
F2 |
脉冲 |
|||||||||||||
F3 |
RS-485/232 |
|||||||||||||
F4 |
其它 |
|||||||||||||
J1 |
液体 |
|||||||||||||
J2 |
气体 |
|||||||||||||
J3 |
饱和蒸汽 |
|||||||||||||
J4 |
过热蒸汽 |
|||||||||||||
L1 |
法兰卡装式 |
|||||||||||||
L2 |
法兰连接式 |
|||||||||||||
L3 |
简易插入式 |
|||||||||||||
L4 |
球阀插入式 |
|||||||||||||
C |
碳钢 |
|||||||||||||
F |
不锈钢 |
|||||||||||||
D1 |
DC12V |
|||||||||||||
D2 |
DC24V |
|||||||||||||
D3 |
内部3.6V供电 |
|||||||||||||
P1 |
1.6MPa |
|||||||||||||
P2 |
2.5MPa |
|||||||||||||
P3 |
4.0MPa |
|||||||||||||
T1 |
普通:-20- +250℃ |
|||||||||||||
T2 |
高温:100- +380℃ |
|||||||||||||
XT |
− |
LUGB |
Y |
-XXX |
B |
Y |
F1 |
J1 |
L1 |
F |
D1 |
P1 |
T1 |
完整选型 |
温压补偿五件套涡街流量计配置及选型
例1:工艺管道内径为DN100,测量介质过热蒸汽,用汽量大约为0.6t/h-3t/h,表压为0.7MPa,温度为180℃,配积算仪(带4-20mA输出)、压力变送器、Pt-100铂电阻,配仪表箱,选择仪表型号。
解:根据表压0.7 MPa、温度180℃,由《LUGB系列涡街流量计选型使用手册》知道DN100涡街流量计标准流量范围是0.4t/h-4 t/h,满足使用流量的要求,故选用仪表公称通径为DN100。
DN100涡街流量计型号:LUGB-24101222001+1DAM0P1T1
如果用汽量大约为0.3t/h─2t/h, 则应选择口径为DN80的涡街流量计,这时应局部缩径安装。
如果用汽量大约为0.6t/h─5t/h, 则应选择口径为DN125的涡街流量计,这时应局部扩径安装。
例2:被测介质是压缩空气,表压为0.2MPa,温度为60℃,工艺要求用气量300Nm3/h-1500Nm3/h,配积算仪(带RS485接口)、压力变送器、Pt-100铂电阻,配仪表箱,选择仪表通径及型号。
解:根据表压0.2MPa,温度60℃,工艺用气量300-1500Nm3/h,由《LUGB系列涡街流量计选型使用手册》计算出气体的工况流量范围是123-618m3/h,同时查该选型使用手册表二知道DN80涡街流量计标准范围是70-700m3/h,满足使用流量的要求,故选用仪表公称通径为DN80。
DN80涡街流量计型号:LUGB-23081222001+1DRM0P1T1
典型一体涡街流量计配置及选型
例3:被测介质是除盐水,表压为0.7MPa,温度为20℃,工艺要求流量为30m3/h-150m3/h,采用一体式表头显示,输出4-20mA,选择仪表通径及型号。
解:根据被测介质是除盐水,工艺要求流量为30m3/h-150m3/h,查《LUGB系列涡街流量计选型使用手册》表一知道DN100涡街流量计标准范围是19-160m3/h,故选用仪表公称通径为DN100。
DN100涡街流量计型号:LUGB-22102122C01
例3:被测介质是高温水,表压为0.6MPa,温度为165℃,工艺要求流量为30m3/h,采用一体式表头显示,不带信号输出,选择仪表通径及型号。
解:根据被测介质是高温水,温度为165℃,工艺要求流量为30m3/h,查《LUGB系列涡街流量计选型使用手册》表一知道DN50涡街流量计标准范围是5-40m3/h,故选用仪表公称通径为DN50。
DN50涡街流量计型号:LUGB-22050213C01