詳細(xì)介紹
一、渦街流量計(jì)簡(jiǎn)介:
渦街流量計(jì)是一種測(cè)量封閉管道中氣體介質(zhì)流量的速度式儀表、適用于天然氣及其他工業(yè)領(lǐng)域中的氣體量精確測(cè)量。由于其體積小、精度高、重復(fù)性好、特別適用于貿(mào)易結(jié)算計(jì)量。在它的計(jì)數(shù)器上顯示的是現(xiàn)場(chǎng)管道當(dāng)中的、工作溫度和工作壓力下流過(guò)的氣體的體積量,即未修正流量,單位m3。也可以顯示成標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的流量(20℃,101.325kpa)的體積量(Nm3)。
二、渦街流量計(jì)工作原理:
當(dāng)流體通過(guò)由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn),形成旋渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比,不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率,就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計(jì)算式為:
K=f/q
式中:K ——流量?jī)x表系數(shù)l/m³
f——旋渦頻率 Hz
q——體積流量m³/s
流量計(jì)的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度、壓力、組分和物性(密度、粘度)無(wú)關(guān)。
流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成。
1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測(cè)元件、整流器和殼體。
旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成,它固定在殼體收縮段前端,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。
檢測(cè)元件安裝在靠近擴(kuò)張管的喉部,用熱敏、壓電、應(yīng)變、電容或光纖等檢測(cè)元件可測(cè)出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。
整流器固定在流量計(jì)表體出口,其作用是消除旋渦流,以減小下游流態(tài)對(duì)儀表測(cè)量的影響。
殼體設(shè)計(jì)成一定形狀的流道,使旋渦形成,固定和保護(hù)安裝在內(nèi)部的零部件,并通過(guò)法蘭與管道相連接。
2、轉(zhuǎn)換顯示儀
由壓電傳感器檢測(cè)到的微弱電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波、整形后,變成頻率與流量成正比的脈沖信號(hào),然后由顯示儀計(jì)數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口,輸出各種信號(hào)。對(duì)測(cè)量的氣體介質(zhì)可進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量,并顯示。
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測(cè)式渦街流量/傳感器或壓電檢測(cè)式渦街流量傳感器。
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圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式: 式一
圖(二)在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量,式二。
式一 | 式二 |
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕 | Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K |
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率 | 式中:K=儀表常數(shù)(1/m?)。 |
St-斯特羅哈爾數(shù) | M=質(zhì)量流量 |
V-流體的平均流速 | Q=體積流量(m?/h) |
d-柱體流面寬度 | ρ=介質(zhì)密度(kg/m?) |
D-管道內(nèi)徑 | F=頻率Hz
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三、渦街流量計(jì)選型指南:
A、壓電式法蘭卡裝型渦街流量計(jì)VN沼氣流量計(jì)連接方式:法蘭卡裝式(表體不帶法蘭)或法蘭連接式(表體本身帶法蘭)。一般建議選用法蘭卡裝式,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格低,而且供貨周期短。
B、電容式法蘭連接型渦街流量計(jì)VN沼氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)類型:一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu),只有在特殊場(chǎng)合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如:介質(zhì)溫度高時(shí)、環(huán)境溫度或濕度高時(shí)、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示為讀數(shù)方便時(shí))。
C、高溫高壓式法蘭連接型渦街流量VN沼氣流量計(jì)顯示方法:無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示和只帶現(xiàn)場(chǎng)顯示?,F(xiàn)場(chǎng)顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路,可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。
D、壓電式管道開口插入型渦街流量計(jì)VN沼氣流量計(jì)信號(hào)輸出方式:脈沖信號(hào)輸出和4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。一般情況下建議采用脈沖信號(hào)輸出,因?yàn)槊}沖信號(hào)直接與旋渦脫落頻率相對(duì)應(yīng),不需轉(zhuǎn)換,具有zui高的累計(jì)精度;同時(shí),脈沖信號(hào)傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)。
E、.電容式法蘭連接型渦街流量計(jì)VN沼氣流量計(jì)防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被測(cè)介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測(cè)量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì),應(yīng)選用防爆型。
選型參數(shù)表:
型號(hào) | 代碼 | 說(shuō)明 |
DS-LUGB | 高溫蒸氣渦街流量計(jì) | |
形式 | G | 滿管式 |
C | 插入式 | |
連接形式 | 1 | 法蘭卡裝式(只可滿管式) |
2 | 法蘭連接式(溫壓補(bǔ)償式渦街必選,只可滿管式) | |
3 | 表體斷流拆裝式(只可插入式) | |
4 | 表體不斷流拆裝式(只可插入式) | |
測(cè)量介質(zhì) | 1 | 氣體、液體、蒸汽通用(只限智能顯示型) |
2 | 液體 | |
3 | 氣體 | |
4 | 飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽 | |
口徑 |
| 口徑(參考附表) |
信號(hào)輸出 | 0 | 無(wú)輸出 |
1 | 電壓脈沖輸出 | |
2 | 兩線制4~20mA輸出 | |
介質(zhì)溫度 | 0 | 測(cè)量介質(zhì)溫度-40℃~+150℃ |
1 | 測(cè)量0介質(zhì)溫度-40℃~+280℃(C型250℃) | |
2 | 測(cè)量介質(zhì)溫度-40℃~+350℃(C型不可選) | |
3 | 測(cè)量介質(zhì)溫度-40℃~+420℃(只限傳感頭不斷流拆卸型) | |
形式方式 | 0 | 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)顯示(無(wú)補(bǔ)償功能) |
1 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示 | |
精度 | 0 | 1.0級(jí)(G型,C型需協(xié)議供貨) |
1 | 0.5級(jí)(僅G型) | |
2 | 0.2級(jí)(僅G型,需協(xié)議供貨) | |
3 | 2.5級(jí)(C型) | |
4 | 1.5級(jí)(C型需協(xié)議供貨) | |
5 | 低流速式(表體內(nèi)直接縮徑,1.5級(jí)) | |
表體形式 | 0 | 表體與放大器不分離 |
1 | 表體與放大器分離(小于10m,僅無(wú)補(bǔ)償) | |
2 | 表體潛水式 | |
供電形式 | 0 | 12VDC供電 |
1 | 24VDC供電 | |
2 | 3.6V鋰電池供電(限液晶無(wú)輸出型) | |
3 | 3.6V鋰電池、24VDC供電同時(shí)供(限液晶有輸出型) | |
補(bǔ)償方式 | 0 | C型 |
1 | 無(wú)補(bǔ)償(G型) | |
2 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示氣體溫度、壓力補(bǔ)償(G型) | |
3 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示過(guò)熱蒸汽溫度、壓力補(bǔ)償(G型) | |
4 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示飽和蒸汽溫度、壓力補(bǔ)償(G型) | |
傳感頭形式 | 0 | C型 |
1 | 傳感頭斷流拆裝式(G型) | |
2 | 傳感頭不斷流拆裝式(G型) | |
工作壓力 | 0 | G型 |
1 | PN1.6MPa(C型) | |
2 | PN2.5MPa(C型,壓力等級(jí)≥2.5MPa,需協(xié)議供貨) | |
通訊形式 | 0 | 無(wú)通訊 |
2 | RS232通訊(限智能放大式) | |
4 | RS485通訊(限智能放大式)
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四、渦街流量計(jì)特點(diǎn):
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠 。
2.安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。
3.檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。
4.輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)飄移,精度高。
5.測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。
6.壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
7.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
8.應(yīng)用范圍廣。
五、渦街流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域:
適用介質(zhì) | 氣體 | 煤氣:焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、城市煤氣 | |
天然氣:包括含濕量5%以上的天然氣 | |||
各種碳?xì)浠衔餁怏w:烷烴類、烯烴類等氣體 | |||
各種氣體制造:氫、氦、氬、氧、氮?dú)獾?/span> | |||
腐蝕性氣體:濕的氯化物氣體等 | |||
空氣:包括含水、含塵埃的空氣、壓縮空氣等 | |||
煙道氣:各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣 | |||
蒸汽 | 飽和蒸氣 | 過(guò)熱蒸汽 | |
液體 | 油類:原油、燃料油、含水乳化油、柴油等 | ||
水:原水、飲用水、生產(chǎn)水、污水等 | |||
各種水溶液:酸、堿、鹽水溶液等 | |||
有機(jī)物化學(xué)品:甲醇、乙二醇、二甲苯等 | |||
特殊流體 | 油+HC氣+沙 | ||
加氣的水:H2O+N2+空氣:H2O+CO2等 |
六、渦街流量計(jì)基本參數(shù):
公稱通徑(mm) | 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) |
介質(zhì)溫度(℃) | 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
精確度 | ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范圍度 | 1:6~1:30 |
供電電壓 | 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池 |
輸出信號(hào) | 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω |
七、渦街流量計(jì)外形及安裝尺寸:
當(dāng)介質(zhì)溫度大于100℃時(shí),下表中H加高200mm。
1、管接頭式:
2、無(wú)法蘭式:
表1
注:①以上參數(shù)僅適用于法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②安裝法蘭為法蘭,出廠時(shí)已配備,安裝法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),推薦使用。
說(shuō)明:
①以上尺寸僅供設(shè)計(jì)選型時(shí)參考,實(shí)際尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
②常用無(wú)縫鋼管直徑為公制鋼管直徑,如采用英制鋼管,需在定貨時(shí)注明。
③管道對(duì)焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結(jié)構(gòu)外形尺寸,以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
④流量計(jì)安裝法蘭采用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119-2000,也可根據(jù)用戶需要采用國(guó)家其他部門或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),或采用其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等),如需特殊標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)注明。
3、法蘭式:
表2
注:①以上參數(shù)僅適用于法蘭連接式1.6MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②儀表長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)型尺寸,帶一體化溫壓補(bǔ)償型儀表長(zhǎng)度相應(yīng)加長(zhǎng)50mm。
③法蘭連接式渦街流量計(jì)出廠時(shí)不配帶管道法蘭和螺栓,用戶需另行購(gòu)買,連接法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9119-2000突面板式平焊鋼制管法蘭。
4、插入式:
表3 L2和G2為配球閥時(shí)桿長(zhǎng)及重量
八、渦街流量計(jì)安裝須知:
儀表的正確安裝是保障儀表正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),若安裝不當(dāng),輕則影響儀表的使用精度,重則會(huì)影響儀表的使用壽命,甚至?xí)p壞儀表。
環(huán)境要求:
盡可能避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝,須有隔熱通風(fēng)措施。
避開高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風(fēng)措施。
渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置,并加防振墊,加強(qiáng)抗振效果。
儀表安裝在室內(nèi),安裝在室外應(yīng)注意防水,特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護(hù)。
儀表管道安裝要求:
渦街流量?jī)x表對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,否則會(huì)影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),影響儀表的測(cè)量精度。儀表的上下游直管段長(zhǎng)度要求見圖(三) DN為儀表公稱口徑 單位:mm
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量?jī)x表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量?jī)x表的下游10D處。
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1、經(jīng)我公司所銷售的儀表系列產(chǎn)品,確保兩年內(nèi)提供同等價(jià)位的產(chǎn)品及 備品備件的銷售,并按需方要求免費(fèi)提供相應(yīng)的。
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