涡街流量计

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关键词: 涡街流量计           
摘要
涡街流量计广泛用于石油、化工、电力、轻工等部门工业管道中测量液体或气体的流量。由于传感器材料为1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供热、锅炉供水、医疗行业流体管道的流量测量。
防爆型涡街流量传感器,采用的是本安防爆技术。电池供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT4”,适合不高于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T4组的危险场所使用; 靠安全栅供电的涡街流量计其防爆标志为“ExiaⅡBT5”,适于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T5组的危险场所使用。
产品介绍

、产品用途及工作原理

1.用途

LUGB涡街流量计广泛用于石油、化工、电力、轻工等部门工业管道中测量液体或气体的流量。由于传感器材料为1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供热、锅炉供水、医疗行业流体管道的流量测量。

防爆型涡街流量传感器,采用的是本安防爆技术。电池供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT4”,适合不高于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T4组的危险场所使用; 靠安全栅供电的涡街流量计其防爆标志为“ExiaⅡBT5”,适于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T5组的危险场所使用。

2.工作原理

LUGB涡街流量计是利用卡门涡街原理,用来测量蒸汽、气体及低粘度的液体的流量仪表。当流体流过与被测介质流向垂直放置的旋涡发生体时,在其后方两侧交替地产生两列旋涡,称之为卡门涡街,如上图1所示。在雷诺数范围内(2×1047×106),旋涡所产生的频率f与介质的平均速度V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间有下列关系:

涡街流量计f=St   式中St为斯特劳哈尔数,它是无量纲常数,当ReD=2×1047×106时约为0.15~0.22,通过压电元件检测出旋涡产生的频率f,就可计算出平均流速V,从而确定管道内的体积流量:QV = A*V,,其中A为管道横截面积

、产品的特点

我公司生产的涡街流量计是借鉴日本OVAL公司的产品设计理念结合国内企业的使用特点,经过多年的研发而推出的产品。本产品是按照日系国家标准JIS Z8766:2002《涡街流量计—流量测定方法》,进行生产的,因此我公司的涡街流量计有这国内同类产品没有的精确性和稳定性,除具备普通涡街流量计的特点外,还具有下述突出特点:

1)本产品用日本OVAL公司的设计原理,发生体采用顶角朝前的三角柱设计,而非国内大多数厂家采用的梯型柱设计,虽增加了生产成本,但大大增加了产品的量程。另外三角柱的截面积、宽度、坡度和三角柱在表体中的位置均与管道直径成比例,使产品的精确度、稳定性等到了保证。

2)自DN20起以上各规格:均采用表体与三角柱一次铸造完成,减少了测量孔因焊接三角柱而产生的变形,提高涡街信号的稳定性。

   3)自DN40起以上各规格均采用内置式结构,即将测量探头镶入三角柱内。国内只有少量的是大口径采用此结构,虽然增加了工艺难度,但却大大提高了产品的抗干扰能力。

   4)涡街信号的转换采用数字信号处理技术(DSP)突破了传统的模拟方法处理涡街信号的局限性,提高了涡街信号的检测灵敏度,加强了涡街流量计的抗震性能。

5)由于采用了上述结构和数字信号处理技术,使得流量计的量程大大扩宽。一般情况下可达1:10 ~1:20,主要表现在下限流速明显降低,通常为普通涡街流量计的 1/4—1/2.

   6)在规定的条件下,产品的技术性能和质量已达到或接近了国外先进涡街流量计的水平。    

涡街流量计的构造、功能及外形尺寸       

涡街流量计1、基本构造

各部分功能:

 1)表体:由测量管道与三角柱(漩涡发生体)组成,当被测流体在测量管道内流经三角柱时产生涡街。

 2)传感器(又称检测杆或探头):检测流体在管道内流经三角柱时所产生的涡街频率。

 3)支撑杆:将本体与转换器连接起来,并起到保护传感器的作用。对高温型涡街流量计还具有散热功能。

 4)转换器:是将从传感器产生的电荷变量转换为流量输出信号,包括脉冲信号4 -20mA模拟信号和数字信号等。

2、参考尺寸(如图3)

尺寸

DN

25

DN

40

DN

50

DN

65

DN

80

DN

100

DN

125

DN

150

DN

200

D

Φ67

Φ78

Φ89

Φ102

Φ113

Φ135

Φ158

Φ181

Φ248

L1

33

40

40

40

40

48

51

54

70

L

66

80

80

93

100

125

145

165

196

H

340

330

335

345

350

373

385

400

420

高温型H

390

380

385

395

400

423

435

450

470

、主要技术参数及:

1.技术参数

(1)、规格(口径):15、 20、 25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300 、350 、400

(2)、测量介质:液体、气体、蒸汽(饱和蒸汽、过热蒸汽)、特殊型的可以测量耐腐蚀性介质。

(3)、精度(准确度、精确度):1级

     误差为:显示量的±1%以内或满量程的±1%以内。

注意:模拟输出的场合要加上满量程的±0.1%。

(4)、重复性:±0.2%以内。

(5)、最高使用压力:因法兰规格不同而异,一般情况下为1.6MPa。特殊情况下2.5MPa-4.0MPa可根据测量介质的条件进行定制。

(6)、使用温度范围:-10 ℃~+350 ℃。(-10℃~+ 150℃低温、 -1O℃ ~+250℃中温、+250℃ ~+350℃ 高温)

(7)、供电电源:直流供电电压24V,现场显示型采用3.6V锂电池供电。

(8)、输出信号:脉冲信号、4—20mA模拟信号。

(9)、环境条件:温度-30℃ ~+60℃ 、湿度5%~90%。

(10)、流量范围:在保证涡街流量计测量精度的前提下,其测量的流速范围为:液体0.3m/s~7m/s 、气体3m/s~55m/s。

(11) 通讯接口RS232和 RS485 、HART 协议

(12) 防爆型号: EXiaⅡBT4或EXiaⅡBT5

(13) 传输距离:转换器与二次仪表之间≤1Km。(对于分离型)探头与转换器之间≤200m

2、流量计流量范围

1)各规格的流量计在测量液体和普通气体时所对应的流量范围:

规格

液体流量范围(m³/h)

普通气体流量范围(m³/h)

Qmin

Qmax

Qmin

Qmax

DN15

1.2

6.2

5

25

DN20

1.5

10

8

50

DN25

1.6

16

10

70

DN32

1.9

19

15

150

DN40

2.5

26

22

220

DN50

3.5

38

36

320

DN65

6.2

65

50

480

DN80

10

100

70

640

DN100

15

150

130

1100

DN125

25

250

200

1700

DN150

36

380

280

2240

DN200

62

650

580

4960

DN250

140

1400

970

8000

DN300

200

2000

1380

11000

注:表中的气体流量为工况条件下的体积流量

2)上述液体和普通气体的流量是体积流量,若测量其质量流量则需知道液体或气体的密度。通过下公式Qm=Qv*P来计算:        

Qm: 被测流体的质量流量 (Kg/h)        Qv: 被测流体的体积流量  (m3/h)

P:  被测流体的密度 (kg/m3)  

3)蒸汽一般是测量其质量流量。前提条件是必须知道蒸汽的压力和温度,这样才能知道蒸汽的密度。从而通过体积流量利用上式推算出蒸汽的质量流量

各规格流量计在测量饱和蒸汽时所对应的流量范围 (表一)

公称通径

DN15

DN20

DN25

DN40

DN50

DN65

DN80

表压

流量范围(kg/h)

0.2

5~

35

10~

70

8~

100

20~

260

30~

400

50~

650

80~

1000

0.4

8~

56

15~

120

15~

160

35~

420

50~

660

90~

1100

140~

1650

0.6

11~

80

22~

160

20~

220

45~

580

70~

900

130~

1500

190~

2300

0.8

14~

100

28~

200

25~

280

60~

730

90~

1100

160~

1900

250~

2900

1.0

17~

120

34~

240

30~

340

70~

890

110~

1350

200~

2300

300~

3500

1.2

20~

140

40~

280

35~

400

80~

1040

130~

1600

230~

2700

350~

4100

1.4

23~

160

46~

320

40~

460

100~

1200

150~

1800

270~

3100

400~

4800

1.6

26~

180

52~

360

45~

520

110~

1350

170~

2100

300~

3500

460~

5400

1.8

30~

210

60~

420

50~

580

120~

1500

200~

2300

330~

3900

500~

6000

2.0

33~

240

66~

480

55~

650

140~

1650

220~

2600

350~

4400

550~

6600

2.5

40~

280

80~

560

70~

800

170~

2050

270~

3200

450~

5400

700~

8000

(表二)

 

DN100

DN125

DN150

DN200

DN250

DN300

DN350

流量范围(kg/h)

140~

1600

200~

2500

300~

3600

550~

6500

875~

10000

1260~

14400

2480~

25000

200~

2600

350~

4100

500~

5900

900~

10500

1250~

16250

1800~

23400

4000~

40000

300~

3600

480~

5600

650~

8100

1200~

14500

1875~

22500

2700~

32400

5500~

62000

370~

4600

600~

7100

850~

10250

1550~

18400

2310~

28750

3330~

41400

7000~

90000

450~

5500

700~

8600

1000~

12500

1900~

22200

2810~

34380

4050~

49500

8450~

10000

550~

6500

850~

10200

1200~

14500

2200~

26100

3440~

40625

4950~

58500

9900~

12000

600~

7500

900~

11500

1400~

16500

2500~

3000

3750~

46875

5400~

67500

11400~

13000

700~

8400

1000~

13000

1600~

19000

2850~

33500

4380~

52500

6300~

75600

13000~

200000

800~

9400

1200~

14500

1800~

21200

3100~

37500

5000~

58750

7200~

84600

14500~

250000

850~

10400

1350~

16200

2000~

23400

3500~

41500

5310~

65000

7650~

93600

16000~

300000

1000~

12800

1700~

20000

2400~

28800

4200~

51300

6250~

80000

9000~

115200

20000~

350000

 

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