蒸汽流量計(jì)概述

      渦街蒸汽流量計(jì)（也稱旋渦流量計(jì)）是用途極其廣泛的一種流量計(jì)量儀表，幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計(jì)量、測量和控制。

      應(yīng)力式渦街流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種，它以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測流體通過管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測量出流體的流量。渦街流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。

渦街蒸汽流量計(jì)測量原理

      當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體(三角柱)時(shí)，由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象(如圖一)，此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被稱為卡門渦街。

      卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動(dòng)速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)，可用下式表示：

      f=StV/d （公式1）

      式中：f—卡門渦街釋放頻率    St—斯特羅哈爾數(shù)    V —介質(zhì)流速     d— 三角柱寬度

      斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù)，它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi)，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù)，這樣，便可以通過測量旋渦頻率檢測出流體的流速，再通過流速計(jì)算出流體的工況體積流量，結(jié)合介質(zhì)的密度即可準(zhǔn)確計(jì)算出介質(zhì)的質(zhì)量流量。

      渦街流量計(jì)質(zhì)量流量的基本公式 ：

      Qg  = 3600fρ/K （公式2）

      式中： Qg ── 質(zhì)量流量     f ── 脈沖頻率(Hz)    ρ── 密度(kg/m3)  K ── 儀表系數(shù)(脈沖個(gè)數(shù)/m3)

渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)

      公稱通徑：

      法蘭式：DN15-DN300

      插入式：DN200-DN2000

      適用范圍：

      氣體：壓縮空氣、二氧化碳、氧氣、氮?dú)獾?/span>

      液體：除鹽水、軟化水、高溫水等

      蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽

      介質(zhì)溫度： 

      低溫：–40℃-150℃

      中溫：–40℃-250℃

      高溫：–40℃-350℃

      公稱壓力：

      低壓：≤1.6MPa 、≤2.5MPa 

      中壓：≤4MPa 、≤6.3MPa 

      高壓：≤10MPa 、≤16MPa 、≤25MPa 、≤42MPa

      精度等級：

      測量液體：1.0級(0.5級可協(xié)議訂貨)

      測量氣體：1.5級(1級可協(xié)議訂貨)

      測量蒸汽：1.5級(1級可協(xié)議訂貨)

      插入式：2.5級

      流速范圍：

      液體：0.35-8m/s

      氣體：3-70m/s

      蒸汽：2.5-75m/s

      測量范圍：見表一、表二、表三、

      輸出信號：

      電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V

      標(biāo)準(zhǔn)電流：4-20mA

      供電電源：

      電壓脈沖輸出：DC12V/DC24V

      4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出: DC24V/DC24V+3.6V鋰電池

      一體化表頭顯示：3.6V鋰電池

      環(huán)境溫度：–20℃-+55℃

      相對濕度：5%-90%

      表體材料：304不銹鋼，其他材質(zhì)可協(xié)議供貨

      防護(hù)等級：IP65、IP67

      防爆等級：ExibIICT3Gb，ExibIICT4Gb

      防爆合格證號：CELL.2152，CELL.2154

渦街流量計(jì)選型指南

      一、根據(jù)測量介質(zhì)確定渦街流量計(jì)的配置和結(jié)構(gòu)形式

            ㈠、測量蒸汽、氣體優(yōu)選分體式帶溫度、壓力補(bǔ)償渦街流量計(jì)，具體的配置是：渦街流量傳感器、智能流量積算儀、壓力變送器、Pt-100鉑熱電阻及壁掛式儀表箱（簡稱五件套）。這種配置計(jì)量準(zhǔn)確，測量蒸汽顯示的是補(bǔ)償后質(zhì)量流量，測量氣體顯示的是標(biāo)況和工況體積流量，
 

            ㈡、測量蒸汽時(shí)，當(dāng)蒸汽溫度小于200℃、口徑不大于DN100也可以選用一體式溫壓補(bǔ)償渦街流 量計(jì)，這時(shí)顯示的是補(bǔ)償后的質(zhì)量流量,當(dāng)蒸汽溫度大于200℃、口徑大于DN100不建議使用該類型儀表；測量氣體時(shí)，也可以選用一體式溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)，這時(shí)顯示的是標(biāo)況和工況體積流量。一體式溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)計(jì)量較為準(zhǔn)確， 但穩(wěn)定性和讀數(shù)方便性不如分體式,如下圖： 

            ㈢、測量蒸汽、氣體有時(shí)也選用一體不帶補(bǔ)償渦街流量計(jì)， 如下圖。測量蒸汽顯示的是未補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量流量，測量氣體顯示的工況體積流量。當(dāng)溫度和壓力比較穩(wěn)定時(shí)該類型儀表計(jì)量也大致準(zhǔn)確；當(dāng)實(shí)際溫度、壓力與用戶給定的參數(shù)有較大偏離時(shí)，測量的結(jié)果就會(huì)有較大的誤差。實(shí)際上蒸汽的溫度、壓力波動(dòng)都比較大，所以測量蒸汽選用分體式帶溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)，這樣計(jì)量準(zhǔn)確，便于讀數(shù)。

            ㈣、測量除鹽水、軟化水、純凈水、高溫水選用一體或分體不補(bǔ)償渦街流量計(jì)；
            ㈤、測量自來水、污水、酸堿液、電解液、空調(diào)循環(huán)水等優(yōu)選電磁流量計(jì)；
            ㈥、測量柴油、汽油、食用油選用橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、渦輪流量計(jì)；
            ㈦、測量導(dǎo)熱油選用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)。

      二、還要確定渦街流量計(jì)是否帶以下功能

            1、需給PLC、DCS、積算儀、數(shù)顯表等提供輸入信號，則須帶4-20mA電流輸出；

            2、需要采集溫度、壓力、流量流量計(jì)的數(shù)據(jù)，則須帶RS485/RS232通訊接口；

            3、是否需要配備壁掛式儀表箱，以便于固定和保護(hù)智能積算儀；

            4、是否需要配備后備電源，以能保證停電時(shí)整個(gè)測量系統(tǒng)能正常工作100小時(shí)以上；

            5、是否需要遠(yuǎn)程抄表，以實(shí)現(xiàn)對流量、溫度、壓力等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

      三、后還要確定渦街流量計(jì)口徑-基于流量的口徑選型方法

            1、渦街流量計(jì)公稱通徑不同，其測量范圍也不同，每一種通徑其測量范圍又隨著被測介質(zhì)的種類和溫度、壓力的變化而變化。

            2、選渦街流量計(jì)口徑時(shí)不應(yīng)該按管道口徑直接選擇同口徑的流量計(jì)，而應(yīng)使實(shí)際瞬時(shí)流量與該口徑的流量范圍相匹配。

            3、渦街流量計(jì)選擇合適的口徑是為了解決目前的計(jì)量，在流量合適的情況下兼顧到后期流量增大的情況；而不是相反，只考慮以后流量可能增大，而不顧現(xiàn)在有可能流量較小。

                  測量飽和蒸汽時(shí)，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二、三）確定渦街流量計(jì)公稱通徑；

                  測量過熱蒸汽時(shí)，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表四）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二、三）確定渦街流量計(jì)公稱通徑。

                  測量氣體和液體時(shí)，首先確定介質(zhì)在工況下大致流量范圍，就可通過查表法（表一）確定渦街流量計(jì)公稱通徑。