内蒙蒸汽流量计

河南新航流量仪表有限公司

专业生产研发: 电磁流量计、气体流量计、涡街流量计、浮子流量计、涡轮流量计、液位计、节流装置等

★ 国防科工委立项重点扶持企业

★ 从事20余年流量仪表行业历程

★ 航空企业 品质 质优价廉

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     ： 王洁        贾涛  
     
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一、工作原理

　　在蒸汽流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。蒸汽流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。

　　为提高蒸汽流量计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了HNLUG改进型蒸汽涡街流量传感器，因其*的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。在实际应用中，往往zui大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，zui小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的*工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。为了使用方便，电池供电的就地显示型蒸汽流量计采用微功耗*，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。蒸汽流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。蒸汽流量计带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

二、安装要求

　　(1)节流件前后的直管段必须是直的‚不得有肉眼可见的弯曲。

　　(2)安装节流件用得直管段应该是光滑的‚如不光滑‚流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。

　　(3)为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布‚而且使这种分布成均匀的轴对称形‚所以 1)直管段必须是圆的‚而且对节流件前2D范围‚其圆度要求其甚为严格‚并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：(A)节流件前OD‚D/2‚D‚2D4个垂直管截面上‚以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值‚取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3% (B)在节流件后‚在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值‚任意单测值与D比较‚其zui大偏差不得超过±2% 2)节流件前后要求一段足够长的直管段‚这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关。^[1]

　　(4)节流件上游侧*阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取所列数值的1/2 (5)节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时‚则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D)。若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时‚则除在节流件与局部阻力件之间设有附合规定的zui小直管段长1外‚从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。

　　蒸汽流量计适用于饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、混和非易燃易爆气体和热水的工业计量‚对上述流体的流量测量、显示、计量及生产过程的在线自动控制等用途均可采用。

三、计算公式

　　设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：

　　f=SrU1/d=SrU/md

　　式中U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；

　　Sr--斯特劳哈尔数；

　　m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

　　管道内体积流量qv为

　　qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

　　K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

　　式中K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。

　　K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为(4)

　　斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；

　　Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa；

　　Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；

　　Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。

　　由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。

四、注意事项

　　在计量液体时，务必使流量计传感器始终*充满介质，无夹带气体。^[2]

　　在仪表上下游提供足够的直管段并确保非弯曲的对称外形。尽可能在仪表下游安装阀门。

　　竖直安装通常是优先选择的，向上游动的流体能确保仪表总是满管，且介质中的固态成分能够均匀分布。

　　如有可能产生气泡，应提供气体分离器。

　　在易于振动的长管路中进行安装时，应在流量计的上下游安装消除器。

　　对于蒸汽应用，仪表安装应避免安装在U形弯底部，避免因吸收冷凝而在开车时导致的水锤现象，水锤的强度导致传感机构过分受力，致使传感器*损坏。

五、产品选型