智能壓電式/電容式渦街流量計
溫壓補償一體化渦街流量計可以替換在現(xiàn)場無法正常工作的分流旋翼式蒸汽流量計,現(xiàn)場液晶表頭顯示瞬時流量、累積流量,切換顯示實時溫度、實時壓力、有溫度、壓力補償功能,在測量氣體、蒸汽時,根據(jù)實測溫度、壓力進(jìn)行查表方式補償,**流量不受溫度、壓力變化,引起汽體密度的變化而影響流量計準(zhǔn)確性。在飽和蒸汽和過熱蒸汽轉(zhuǎn)換狀態(tài)下可自動切換。較*作壓力:4Mpa ;較*作溫度450℃。使用這種流量計可以大大提高計量的準(zhǔn)確度。替代無法正常使用的旋翼式蒸汽流量計。
采用一體化結(jié)構(gòu)的渦街流量計是集成了渦街流量傳感器,壓力變送器,溫度傳感器三種傳感器于一體,所測量信號經(jīng)流量計信號處理電路采用單片機技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,測量精度高。可以內(nèi)置鋰電池供電或者24VDC供電。渦街流量計的較大優(yōu)點是壓電晶體內(nèi)置在漩渦發(fā)生體內(nèi),避免外置式引起流體擾動,無零點漂移,**性高。具有RS-485 接口、Hart協(xié)議、ModBus 協(xié)議的可選通訊功能,有著非常穩(wěn)定的零點和精度。
傳感器口徑:DN15 - DN300 (插入式為DN250 - DN12OO ) ,廣泛應(yīng)用于測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體及液體的體積流量。測量流體:飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
*一部分:概述• 產(chǎn)品的種類和適用范圍
• LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量儀表 • LUGB 系列插入型壓電式渦街流量儀表 • LUGE 系列滿管型電容式渦街流量儀表 • LUGE 系列插入型電容式渦街流量儀表 • LUGB/E 系列電池供電型渦街流量儀表 • 潛水型 / 分體型渦街流量儀表(協(xié)議訂貨) • 多功能曲線紀(jì)錄積算儀,帶 P/T 補償功能、中文液晶顯示 • 智能流量積算儀,數(shù)碼管顯示 LUGB/E 型渦街流量儀表廣泛適用于石油 、 化工 、冶金、 熱力 、 紡織 、 造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體 ( 氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等 ) 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計量和控制 .
工作原理
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),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,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖 ( 一 ) 所示。
圖 ( 一 )
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為 f ,被測介質(zhì)來流的平均速度為 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 :
f=StV/d 公式 (1)
式中:
f -發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St -斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V -流體的平均流速
d -旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中 , 斯特羅哈爾數(shù)( St )是無因次未知數(shù),
圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)( St )與雷諾數(shù)( Re )的關(guān)系。
概 述
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量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)( K ),見式( 2 )
K = N/Q ( 1/m 3) 公式( 2 )
式中: K =儀表常數(shù)( 1/m3 )。
N =脈沖個數(shù)
Q =體積流量( m3 )
主要技術(shù)指標(biāo)表 ( 一 )
公稱通徑 (mm)25 , 40 , 50 , 65 , 80 , 100 , 125 , 150 , 200 , 250 , 300 , (300 ~ 1000 插入式 )公稱壓力 (MPa)DN25-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 )允許振動加速度壓電式 : 0.2g 電容式 :1.0 ~ 2 .0g**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)等級普通型 IP65 潛水型 IP68環(huán)境條件溫度 -20℃ ~ 55℃ ,相對濕度 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儀表口徑的確定和安裝設(shè)計*二部分 : 儀表口徑的確定和安裝設(shè)計
儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作 , 儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行 . 因此用戶和設(shè)計單位在選用本公司產(chǎn)品時 , 請仔細(xì)閱讀本節(jié)資料 , 認(rèn)真核對 流體的工藝參數(shù) 并 隨時可與我公司的銷售或技術(shù)支持部門聯(lián)系,以確保選型正確。
一.適用流量范圍和儀表口徑的確定儀表口徑的選擇,根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表,用于不同介質(zhì)時,它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。
( 一 ) 參比條件下空氣及水的流量范圍,見表(二), 參比條件如下:
1 .氣體: 常溫常壓空氣, t= 20℃ , P=0.1MPa (絕壓), ρ= 1.205 kg /m 3 , υ=15×10 -6 m 2 /s 。
2 .液體: 常溫水, t= 20℃ , ρ= 998.2kg /m 3 , υ=1.006×10 -6 m 2 /s 。
(二)確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟:
1 . 明確以下工作參數(shù)。
( 1 )被測介質(zhì)的名稱、組份
( 2 )工作狀態(tài)的較小、常用、較大流量
( 3 )介質(zhì)的較低、常用、較高壓力和溫度
( 4 )工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2 . 渦街流量儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量 , 相關(guān)公式如下:
( 1 )已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,可通過以下公
式求出工況體積流量
公式( 3 )
(2) 已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ,可通過以下公
式求出工況密度
公式( 4 )
( 3 )已知質(zhì)量流量 Q m 換算為體積流量 Q v
公式( 5 )
式中:
Q v : 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量 (m 3 /h)
( Q v = 3600f /K K: 儀表系數(shù) )
Q o : 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量 (Nm 3 /h)
Q m : 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ: 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 )
ρ o :介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 ) ,常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度,見表(三)
P : 工況狀態(tài)表壓 (MPa)
t : 工況狀態(tài)溫度 (℃)
3 .儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算,渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應(yīng)該滿足兩個條件:較小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)( Re=2×10 4 );對于應(yīng)力式渦街流量儀表在下限流量時產(chǎn)生的旋渦強度應(yīng)大于傳感器旋渦強度的允許 值(旋渦強度與升力 ρ v 2 成比例關(guān)系)。這些條件可表示如下:
由密度決定的工況可測下限流量:
由運動粘度決定的線性下限流量:
公式( 7 )
式中:
Q ρ :滿足旋渦強度要求的較小體積流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 參比條件下介質(zhì)的密度
Q υ : 滿足較小雷諾數(shù)要求的較小線性體積流量 (m 3 /h)
ρ : 被測介質(zhì)工況密度( kg/m 3 )
Q 0 : 參比條件下儀表的較小體積流量
(m 3 /h)
υ : 工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動粘度 (m 2 /s)
υ o : 參比條件下介質(zhì)的 運動粘度 (m 2 /s)
通過 公式( 6 )、( 7 )計算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν , 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量:
Q υ ≥ Q ρ :可測流量范圍為 Q ρ ~ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ~ Qmax
Q υ < Q ρ :可測流量范圍和 線性流量范圍為
Q ρ ~ Qmax
Qmax :渦街流量儀表的上限體積流量 (m 3 /h)
公式( 6 ) 4 .儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準(zhǔn) . 氣體的上限流速應(yīng)該小于 70m /s, 液體的上限流速應(yīng)該小于 7m /s
5 . 當(dāng) 用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時,常采用的計量單位是質(zhì)量流量,即: t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽(過熱蒸汽和飽和蒸汽)在不同溫度和壓力下的密度是不同的,因此蒸汽流量范圍的確定可由公式 (8) 進(jìn)行計算得出
公式( 8 )
式中:
ρ : 蒸汽的密度( kg/m 3 )
ρ 0 : 1.205kg /m 3
Q 蒸汽 :蒸汽質(zhì)量流量( t/h )
6 .計算壓力損失,檢測 壓力損失對工藝管線是否有影響 ,公式 ( 單位: Pa) :
Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式( 9 )
式中:
ρ :工況介質(zhì)密度( kg/m 3 ) V: 平均流速( m/s )
7 . 被測介質(zhì)為液體時 , 為防止氣化和氣蝕 , 應(yīng)使管道壓力符合以下要求 :
p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式( 10 )
式中:
Δ p: 壓力損失( Pa )
p 0 :工作溫度下液體的飽和蒸汽壓( Pa 絕壓)
Po: 流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓 )
8 . 渦街流量計不適合測量高粘度液體。當(dāng)計算出的可測流量下限不滿足設(shè)計工藝要求時,應(yīng)該考慮選用其它類型流量計。
9 .通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求,為了提高測量效果、降低造價,應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是,盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2 ~ 2/3
Δ p: 壓力損失( Pa ) Cd :壓力損失系數(shù)
表 ( 二 ) 參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
儀表口徑 (mm)液體氣體測量范圍 (m 3 /h)輸出頻率范圍 (Hz)測量范圍 (m 3 /h)輸出頻率范圍 (Hz)251.2 ~ 1625 ~ 3368.8 ~ 55190 ~ 1140402 ~ 4010 ~ 20027 ~ 205140 ~ 1040503 ~ 608 ~ 16035 ~ 38094 ~ 1020806.5 ~ 1304.1 ~ 8286 ~ 110055 ~ 69010015 ~ 2204
工作溫度 : 250(℃) ;
工作壓力 : 2.5(MPa) ;
適用介質(zhì) : 蒸汽 ;
公稱通徑 : 50(mm) ;
精度等級 : 1.5 ;
測量范圍 : 380(m3/h) ;
類型 : 流體振蕩式流量計 ;
型號 : LUGB2405P4 ;
** : DETAIR ;
加工定制 : 是 ;