水蒸汽常用流量計

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蒸汽常用流量計是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理研究生產(chǎn)的，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。

蒸汽常用流量表是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比通過長時間對渦街流量計進(jìn)行大量波形分析和頻譜分析。新航設(shè)計出的探頭形狀、壁厚、高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用的數(shù)控車床進(jìn)行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù)。配合特殊的工藝處理。

水蒸氣常用流量計的測量原理
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。
設(shè)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(guān)系式：

f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）
式中　　U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　2
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 3
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(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。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(guān)，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(guān)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(dāng)測量氣體流量時，VSF的流量計算式為

斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線

式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)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(guān)。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(yīng)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。

渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)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(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)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(biāo)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。
為提高智能型渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了GY-LU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實際應(yīng)用中，往往zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，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(jìn)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(jié)構(gòu)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智能型渦街流量計采用微功耗*，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)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(bǔ)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(biāo)況體積流量。

蒸汽流量計安裝說明：
將渦街測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系，計算出管道內(nèi)平均流速值。它由轉(zhuǎn)換器、插入桿組件、球閥（根據(jù)需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。
安裝步驟： 
1．在需要安裝流量計的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個略小于ф100的孔，去掉毛刺； 
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固； 
3．放上墊片，插入流量計，法蘭連接，若此時有球閥，應(yīng)先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入流量計； 
4．保證流量計前有大于15D和后有5D的直管段（D為管道內(nèi)徑）。

蒸汽流量計型號選擇
流量儀表的選型是儀表應(yīng)用中的非常重要的工作，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，流量儀表在實際應(yīng)用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的，請?zhí)貏e注意。

分體式蒸汽計量表安裝要求：

1、流量計 可安裝在室內(nèi)或室外。如安裝在地井里，且有水淹的可能，應(yīng)選擇潛水型傳感器或變送器。

2、流量計 在管道上可以水平，垂直或傾斜安裝，但當(dāng)測量液體時，管道內(nèi)必須充滿液體。因此在垂直或傾斜管道上安裝流量計 ，液體的流動方向應(yīng)自下向上。

3、流量計 的上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長的直管段，要求的上下游直管段長度隨管道狀況不同而異。流量計 的上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開閥門，應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開閥門安裝在流量計下游5D以后。

4、安裝流量計 的管道內(nèi)徑必須與流量計內(nèi)徑*，否則必須變徑。

5、在設(shè)計管道時，傳感器或變送器的上端zui少應(yīng)留500mm的空間，以方便調(diào)試和檢修。

九、對管道振動的要求
傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。 
特別注意：在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng)，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲氣罐之后。