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蒸汽流量计便于在现场观察传感器运行情况,无需供电电源。现场显示记录运行各项参数。若配合pt-100温度自动跟踪补偿,使测量结果更为准确。传感器和现场显示仪使用机内3.6V锂电池供电,适合于安装在无交流市电的场合。可以测量各种饱和蒸汽、高温蒸汽、高压蒸汽,是针对蒸汽测量工作而研发的新一代产品。工业管道中蒸汽流体的流量测量,具有压力损失小、量程范围大、测量精度高,在测量时不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。解决了传感器不能高温测量,以及日常维护不方便等问题。采用压电应力式传感器,性能稳定,可靠性高,可在-20℃~+300℃的工作温度范围内工作。可以同时输出模拟标准信号、脉冲信号、通讯接口,方便与计算机数字系统配套使用。
蒸汽流量计在过热蒸汽流量测量中的应用:
根据蒸汽的性质,凡是温度高于该压力下饱和温度的蒸汽都称为过热蒸汽。温度高于饱和温度越多,蒸汽的过热度越高 .对于温度低于450 ℃的过热蒸汽,有的企业已采用涡街流量计测量流量。
过热蒸汽既然是一种单相流体,也是一种较清洁的流体,除了温度和压力较高以外,对流量测量仪表不存在其他特殊要求,所以为使涡街流量计适用于过热蒸汽流量测量,应着力解决以下问题:
(1) 提高涡街流量计的耐高温能力,包括提高检测元件、密封材料的耐高温能力而选用耐高温的敏感元件是其中的关键。
(2) 改进信号检测方式,避开高温介质直接作用到检测元件,借鉴差压流量计的经验,把差压信号引到测量管外部,高温介质经过一段距离的降温后,:对检测元件的伤害作用大大降低。
(3) 改进涡街流量计的结构,设计和制作不断流可更换检测元件的检测机构。在高温条件下,检测元件是易损件。来用插入式结构,一旦检测元件损坏,可在不断流,不影响工艺操作状态情况下更换检测元件。解决了客户的后顾之忧。
(4) 采用检测器与转换器分离的远传型结构,像差压变送器于节流装置分离安装那样,使转换器远离高温工作环境,减少高温对电子元器件的损害。
(5) 在检测器与转换器之间加装散热器,减小管道和表体传导的热量,降低转换器壳体的温度。
通过以上几方面的改进,提高涡街流量计对高温介质、高温环境的适应能力。
目前用于高温流体流量测量的涡街流量计有三种:应力式涡街流量计,可测 450 ℃的高温流体;电容式涡街流量计,可测 400 ℃的高温流体;振动体(圆盘)式涡街流量计,可测 427 ℃的高温流体。这三种高温型涡街流量计在高温气体、饱和蒸汽、过热蒸汽的流量测量领域都获得应用。用涡街流量计测量过热蒸汽与测量气体那样,涡街流量计输出信号频率与过热蒸汽工作状态下的体积流量成正比。
蒸汽流量计系统构成:
涡街流量计量系统示意图
涡街流量计:输出工况流量信号
压力变送器:被测介质(蒸汽、气体)压力变化较大时选用。
温度传感器:被测介质(蒸汽、气体)温度变化较大时选用,测量饱和蒸汽时可以选择压力变送器或温度变送器其中一种,对流量补偿即可。用于供热量计量时,选用2只温度变送器。
流量计算机:也称“流量积算仪”、“二次表”等,内置流量计算公式,根据用户功能设定和采集的外部流量计、压力变送器、温度传感器的数据进行计算,得出质量流量、标准状态流量、或者热量等。
流量积算仪
外壳材料:ABS 防护等级:IP52 外形尺寸:160×80×160mm 开孔尺寸:152×76mm 重量:1.0Kg
128×64全中文字符液晶显示,菜单式操作。
测量显示: 质量流量、标况体积流量、累计流量、温度、压力、差压值。
瞬时流量显示值:999999.9
累计流量显示值:999999999
信号输出:4~20mA、RS-485或RS-232
掉电记录,月报表、周报表、日报表功能
性能特点
无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护
采用消扰电路和抗振动传感头,具有一定抗环境振动性能
采用超低功耗单片微机技术,1节3.6V10AH锂电池可使用5年以上
由软件对仪表系数非线性进行修正,提高测量精度
压力损失小,量程范围宽
采用EEPROM对累积流量进行掉电保护,保护时间大于10年
蒸汽流量计工作原理:
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图(一)所示。
图(一)
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=StV/d
公式(1)式中:
f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St-斯特罗哈尔数(无量纲数)
V-流体的平均流速
d-旋涡发生体的宽度
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数(St)是无因次未知数,图(二)表示斯特罗哈尔数(St)与雷诺数(Re)的关系。
在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比,称为仪表常数(K),见式(2)
K=N/Q(1/m³) 公式(2)
式中:K=仪表常数(1/m³)。
N=脉冲个数
Q=体积流量(m³)
公称通经(mm) | 15,20,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300 |
仪表材质 | 1Cr18Ni9Ti |
公称压力(Mpa) | PN1.6Mpa;PN2.5Mpa;PN4.0Mpa |
被测介质温度(℃) | -40~+250℃;-40~+350℃ |
环境条件 | 温度-10~+55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106Kpa |
精度等级 | 测量液体:示值的±0.5 测量气体或蒸汽:示值的±1.0、±1.5 |
量程比 | 1:10;1:15 |
阻力损失系数 | Cd<2.6 |
输出信号 | 传感器:脉冲频率信号0.1~3000Hz;低电平≤1V,高电平≥6V 变送器:两线制4~20mADC电流信号 |
供电电源 | 传感器:12VDC、24VDC(可选) 变送器:24VDC 现场显示型:仪表自带3.6V锂电池 |
信号传输线 | STVPV3×0.3(三线制),2×0.3(二线制) |
传输距离 | ≤500m |
信号线接口 | 内螺纹M20×1.5 |
防爆等级 | ExdIIBT6 |
防护等级 | IP65 |
允许振动加速度 | 1.0g |
蒸汽流量计选型图谱:
型号 | 口径 | ||||||||
MX-LUGB | 15~300 | ||||||||
代号 | 功能 | ||||||||
N | 无温压补偿 | ||||||||
Y | 有温压补偿 | ||||||||
代号 | 连接方式 | ||||||||
L1 | 法兰卡装式 | ||||||||
L2 | 法兰连接式 | ||||||||
代号 | 输出信号 | ||||||||
F1 | 二线制4-20mA输出 | ||||||||
F2 | 三线制4-20mA输出 | ||||||||
F3 | RS485通讯接口 | ||||||||
代号 | 测量介质 | ||||||||
J1 | 液体 | ||||||||
J2 | 气体 | ||||||||
J3 | 蒸汽 | ||||||||
代号 | 介质温度 | ||||||||
T1 | 常温 | ||||||||
T2 | 高温 | ||||||||
T3 | 蒸汽 | ||||||||
代号 | 压力MPa | ||||||||
P1 | 1.6 | ||||||||
P2 | 2.5 | ||||||||
P3 | 4.0 | ||||||||
代号 | 供电方式 | ||||||||
D1 | 内部3.6V | ||||||||
D2 | DC24V |
上下游直管段要求图: