渦街蒸汽流量計
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一、HR-LU渦街流量計測量原理：
渦街流量計在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
假設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：
（1）f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為：
式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的絕對壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
HR-LU渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
在實際應用中，往往最大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，最小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的最佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結構尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。
二、渦街流量計技術參數(shù)：
1.測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣；
2.口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100；
3.法蘭連接式口徑選擇 100,150,200；
4.流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s；
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3
5.測量精度 1.0級 1.5級；
6.被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃；
7.高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃；
8.輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V；
9.脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m；
10.脈沖電流遠傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m；
11.儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃；
12.材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金；
13.電源 DC24V或鋰電池3.6V；
14.防爆等級 本安型iaIIbT3-T6；
15.防護等級 IP65。
三、渦街流量計流量范圍表：
表1、液體與氣體(單位：m3/h):
|
通徑 （DN） |
液體流量范圍 （m3/h） |
輸出頻率范圍 （Hz） |
氣體流量范圍 （m3/h） |
輸出頻率范圍 （Hz） |
|
15 |
1.2～6.2 |
90～900 |
5～25 |
265～2640 |
|
20 |
1.5～10 |
40～396 |
8～50 |
218～1982 |
|
25 |
1.6～16 |
32～325 |
10～70 |
172～1420 |
|
32 |
2～20 |
20～250 |
15～150 |
130～1350 |
|
40 |
2.5～25 |
13～130 |
22～220 |
115～1147 |
|
50 |
3.5～35 |
9～93 |
36～320 |
96～854 |
|
65 |
6～60 |
8～82 |
50～480 |
61～583 |
|
80 |
10～100 |
6～65 |
70～640 |
45～417 |
|
100 |
15～150 |
5～50 |
130～1100 |
43～367 |
|
125 |
25～250 |
5～47 |
200～1700 |
33～290 |
|
150 |
40～400 |
4～40 |
280～2240 |
27～221 |
|
200 |
80～800 |
3～33 |
580～4960 |
24～207 |
|
250 |
140～1400 |
3～26 |
970～8000 |
20～171 |
|
300 |
200～2000 |
2～22 |
1380～11000 |
17～136 |
|
通徑 （DN） |
L （mm） |
H （mm） |
 |
|||||||||
|
10 |
66 |
360 |
||||||||||
|
15 |
66 |
360 |
||||||||||
|
20 |
66 |
360 |
||||||||||
|
25 |
66 |
360 |
||||||||||
|
32 |
66 |
365 |
||||||||||
|
40 |
80 |
370 |
||||||||||
|
50 |
80 |
375 |
||||||||||
|
65 |
93 |
383 |
||||||||||
|
80 |
100 |
390 |
||||||||||
|
100 |
125 |
400 |
||||||||||
|
125 |
145 |
470 |
||||||||||
|
150 |
165 |
500 |
||||||||||
|
200 |
196 |
580 |
||||||||||
|
250 |
235 |
650 |
||||||||||
|
300 |
255 |
700 |
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|
、五.渦街流量計安裝示意圖： |
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|
注意事項 |
圖例 |
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|
1.擴管的安裝： 對于小口徑大流量，必須擴管安裝，同時保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
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|
2.縮管的安裝： 對于大口徑小流量，必須縮管安裝，同時保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
|
|||||||||||
|
3.彎管的安裝： 如果流量計的前端有90°彎頭或T型接頭，要保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D |
|
|||||||||||
|
4.同一平面兩個彎管的安裝 如果流量計的前端有兩個90°彎頭，要保證流量計的前直管段≥20D，后直管段≥5D |
|
|||||||||||
|
5.不同平面兩個彎管的安裝 如果流量計的前端有兩個90°彎頭，要保證流量計的前直管段≥25D，后直管段≥5D |
|
|||||||||||
|
6.調(diào)節(jié)閥的安裝 如果流量計前后需要安裝調(diào)節(jié)閥，要保證流量計的前直管段≥25D，后直管段≥5D |
 |
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|
l六、渦街流量計選型表： |
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|
HR-LU |
智能渦街流量計 |
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|
口徑 （mm） |
10 |
DN10 |
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|
20 |
DN20 |
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|
… |
… |
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|
1500 |
DN1500 |
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|
安裝方式 |
B |
對夾式 |
||||||||||
|
L |
法蘭連接式 |
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|
C |
插入式 |
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|
補償方式 |
無 |
無補償 |
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|
BC |
溫度壓力補償 |
|||||||||||
|
W |
單溫度補償 |
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|
Y |
單壓力補償 |
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|
測量介質(zhì) |
Y |
液體 |
||||||||||
|
Q |
氣體 |
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|
Z |
蒸汽 |
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|
溫度范圍 |
T1 |
常溫型（120℃以下） |
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|
T2 |
高溫型（250℃以下） |
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|
壓力等級 |
P1 |
常壓～1.6MPa |
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|
P2 |
2.5MPa |
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|
P3 |
4.0MPa |
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|
本體材質(zhì) |
A |
碳鋼 |
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|
B |
304不銹鋼 |
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|
C |
316不銹鋼 |
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|
供電方式 |
D |
兩線制DC24V 4～20mA |
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|
H |
兩線制DC24V 4～20mA+HART協(xié)議 |
|||||||||||
|
C |
電池供電 |
|||||||||||
|
附加選項 |
R |
RS485 MODBUS通訊協(xié)議 |
||||||||||
|
M |
脈沖輸出 |
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|
B |
防爆（ExII CT6） |
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