鍋爐蒸汽流量計(jì)

魏小峰：/  

簡(jiǎn)介

蒸汽主要用孔板,、渦街流量計(jì)等來(lái)測(cè)量,，其中以渦街流量計(jì)更為常見，其主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,，如氣體,、液體、蒸氣等多種介質(zhì),。其點(diǎn)是壓力損失小,，量程范圍大，精度,，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度,、壓力、溫度,、粘度等參數(shù)的影響,。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性,，維護(hù)量小,。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性,，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作,。有模擬信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,，是一種比較,、理想的測(cè)量?jī)x器。

蒸汽流量計(jì)

原理

渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測(cè)量氣體,、蒸汽或液體的體積流量,、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,。

蒸汽流量計(jì)的原理：

   鍋爐蒸汽流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)作體,、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等構(gòu)成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)作體時(shí),，它的兩邊就形成了替換改變的兩排旋渦,，這種旋渦被稱為卡門渦街,。斯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，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：
f = St × V/d 
式中：f 渦街發(fā)作頻率 (Hz)
V旋渦發(fā)作體兩邊的平均流速(m/s )
St 斯羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,，該壓力作用在檢測(cè)探頭上,，便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換,、整形,、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)或信號(hào),。    
耐腐蝕,，穩(wěn)定可靠，壽命長(zhǎng),，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須維護(hù),；機(jī)電一體化，日常的計(jì)量過(guò)程不需人工值守,；在工藝安裝條件不苛刻,，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計(jì)大大縮短,；測(cè)量準(zhǔn)確度能夠滿足目前的貿(mào)易計(jì)量要求(≤1.5),；表體中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償功能，可測(cè)量流體的體積流量或質(zhì)量流量,。采用全智能化,、數(shù)字化電路設(shè)計(jì)，可自動(dòng)補(bǔ)償被測(cè)流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算,。采用鋰電池供電型無(wú)需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上,。
 

鍋爐蒸汽流量計(jì)

選型

     正確的選用蒸汽流量計(jì)是用渦街流量計(jì)的前提條件，需要考慮重要因素：通經(jīng)（DN）,、安裝方式,、介質(zhì)溫度、輸出信號(hào),、介質(zhì)種類

    選型可按以下幾個(gè)方面進(jìn)行

1．流量計(jì)性能方面：度、重復(fù)性,、線性度,、范圍度、壓力損失,、上下限流量,、信號(hào)輸出性、響應(yīng)時(shí)間等,；

2．流量計(jì)流體性方面：流體壓力,、溫度,、密度、粘度,、潤(rùn)滑性,、化學(xué)性質(zhì)、磨損,、腐蝕,、結(jié)垢、臟污,、氣體壓縮系數(shù),、等熵指數(shù)、比熱容,、電導(dǎo)率,、聲速、混相流,、脈動(dòng)流等,；

3．流量計(jì)安裝條件方面：管道布置方向、流動(dòng)方向,、上下游管道長(zhǎng)度,、管道口徑、維護(hù)空間,、管道振動(dòng),、接地、電源,、輔屬設(shè)備（過(guò)濾,、排污）、防爆等,；

4．流量計(jì)經(jīng)濟(jì)因素方面：購(gòu)置費(fèi),、安裝費(fèi)、維修費(fèi),、校驗(yàn)費(fèi),、使用壽命,、運(yùn)行費(fèi)（能耗）,、備品備件等。

概述

當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體在流經(jīng)前一個(gè)三角形鈍體時(shí)會(huì)產(chǎn)生旋渦脫離現(xiàn)象,，在鈍體兩側(cè)交替產(chǎn)生卡門旋渦,，當(dāng)旋渦流經(jīng)后面一個(gè)三角形鈍體時(shí)，旋渦度被化,，且旋渦的頻率與流體的速度成正比,，并為線性,，與單鈍體的結(jié)構(gòu)相比，雙鈍體組合結(jié)構(gòu)化了流體振動(dòng),，可降低流量計(jì)的計(jì)量下限,。通過(guò)安裝在鈍體兩側(cè)的兩個(gè)壓電傳感器可檢測(cè)出旋渦振蕩并輸出微弱電荷信號(hào)經(jīng)放大器差動(dòng)放大、濾波,、整形后剔除干擾信號(hào)并輸出頻率與流速成正比的脈沖信號(hào),。積算儀中對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算，得到工況體積流量并累積得到工況體積總量,。由于采用了雙鈍體組合結(jié)構(gòu),，克服了傳統(tǒng)流量計(jì)下限流量的缺點(diǎn),，降低測(cè)量下限,。

蒸汽流量計(jì)點(diǎn),；

2.1采用雙鈍體流量傳感器技術(shù)、差動(dòng)式雙壓電傳感器技術(shù),，范圍度寬，流量下限低,，抗*力,，計(jì)量準(zhǔn)確可靠,。

2.2采用微功耗新技術(shù),，憑內(nèi)外電源均可工作,，內(nèi)電池可連續(xù)使用五年以上,。

2.3采用LCD顯示工況瞬時(shí)流量、工況累積流量等,，顯示清晰直觀,，讀數(shù)方便。

2.4與旋進(jìn)式流量計(jì)相比,，壓力損失較小,，適合于壓力較低之場(chǎng)合使用。

2.5無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,，可靠,，穩(wěn)定性,，維修量少,，對(duì)介質(zhì)適應(yīng)性。

2.6可通過(guò)RS485接口與數(shù)據(jù)采集器配套實(shí)現(xiàn)GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,，安全可靠,，可方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

2.7表頭可180°隨意旋轉(zhuǎn),，安裝方便,。

蒸汽流量計(jì)主要參數(shù)

注：表中大壓力損失為密度為ρ=1.205kg/ m3 的干空氣在大工況流量時(shí)的數(shù)值。

3.2 適用介質(zhì)：天然氣,、城市煤氣,、壓縮空氣、氮?dú)?、氧?流量計(jì)須經(jīng)工藝處理),、烷

類及工業(yè)惰性氣體等。

3.3 使用條件

環(huán)境溫度：-30℃～+60℃,； 介質(zhì)溫度：-20℃～+80℃,；

大氣壓力：70kPa～106kPa； 相對(duì)濕度：5～95,。

3.4 流量計(jì)典型誤差性曲線

3.5 流量計(jì)典型壓力損失曲線（介質(zhì)為密度ρ=1.205kg/ m3 的空氣）

3.6 電氣性能指標(biāo)

3.6.1 工作電源與功耗

a.外電源：+24VDC±15,，適用于4mA～20mA 輸出、脈沖輸出,、RS485 等,；

b.內(nèi)電源：1 組3.6V 鋰電池，平均功耗≤0.5mW,可連續(xù)使用五年以上,。

3.6.2 脈沖輸出方式：工況脈沖信號(hào),，電平≥20V，低電平≤1V,。

3.6.3 RS485 通信：可直接與上位機(jī)或二次儀表聯(lián)網(wǎng),，遠(yuǎn)傳顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)。

3.6.4 4mA～20mA 電流信號(hào)：兩線制或三線制,。

3.7 防爆等：隔爆型ExdⅡBT4,；本安型ExiaⅡCT4

3.8 防護(hù)等：IP65

3.9 安裝連接形式： 流量計(jì)與管道的連接方式采用法蘭連接。

流量計(jì)法蘭：

a.壓力等≤4.0MPa,，符合/T9113.1-2000平面,、突面整體鋼制管法蘭（突面）。

b.壓力等≥6.3MPa,，符合/T9113.2-2000凹凸面整體鋼制管法蘭（凸面）,。

3.10 前后直管段要求：前直管段≥10DN；后直管段≥5DN,。

• 蒸汽流量計(jì)的安裝設(shè)計(jì)及客戶現(xiàn)場(chǎng)安裝圖示：

• 儀表管道安裝要求：
  • 渦街流量?jī)x表對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,，否則會(huì)影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),，影響儀表的測(cè)量精度。儀表的上下游直管段長(zhǎng)度要求見圖(三)  DN為儀表公稱口徑  單位:mm                                                                 

奧科蒸汽流量計(jì)客戶現(xiàn)場(chǎng)安裝圖示：

蒸汽流量表,，歡迎魏工,：,，我們主要是做蒸汽流量表，柴油流量表,，天然氣流量表,，污水流量表，壓縮空氣計(jì)量表,，自來(lái)水流量計(jì),，液位計(jì)，

         
        孔板流量計(jì)是將孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器,、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的量程比差壓流量裝置,，可測(cè)量氣體、蒸汽,、液體及天然氣的流量,，廣泛應(yīng)用于石油、化工,、冶金,、電力、供熱,、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量,。  

孔板流量計(jì)適用范圍  
1. 公稱直徑： 15 mm ≤DN≤1200mm  
2. 公稱壓力：PN≤10MPa  
3. 工作溫度：－50℃≤t≤550℃  
4. 量程比：1:10， 1:15  
5. 精度：0.5,，1

一.孔板流量計(jì)概述

節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計(jì),是由一次檢測(cè)件（節(jié)流件）和二次裝置（差壓變送器和流量顯示儀）組成廣泛應(yīng)用于氣體.蒸汽和液體的流量測(cè)量.具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,性能穩(wěn)定,使用可靠等點(diǎn).

       孔板節(jié)流裝置是節(jié)流件可不需標(biāo)定直接依照生產(chǎn),1.2624-81<流量測(cè)量節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)安裝和使用>;2.ISO5167<組織規(guī)定的各種節(jié)流裝置>3.化工部GJ516-87-HK06

二.孔板流量計(jì)外形

三,、孔板流量計(jì)工作原理

     充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成局部收縮,，流速增加,，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差,。

　在已知有關(guān)參數(shù)的條件下,，根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。其基本公式如下：

c－流出系數(shù)　　無(wú)量綱　

d－工作條件下節(jié)流件的節(jié)流孔或喉部直徑

D－工作條件下上游管道內(nèi)徑

qm－質(zhì)量流量　Kg/s

qv－體積流量　m³/s

ß－直徑比d/D  無(wú)量綱

流體的密度Kg/m³

可膨脹性系數(shù)　　無(wú)量綱

四,、孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)　

節(jié)流裝置組成

1. 節(jié)流件：孔板,、噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴,、1／4圓孔板,、雙重孔板、偏心孔板、圓缺孔板,、錐形入口孔板等
2. 取壓裝置：環(huán)室,、取壓法蘭、夾持環(huán),、導(dǎo)壓管等
3. 連接法蘭（、各種及其它設(shè)計(jì)部門的法蘭）　,、緊固件,。
4. 測(cè)量管

注意事項(xiàng)

◆安 裝 
▲可水平、垂直或傾斜安裝,，應(yīng)管內(nèi)充滿液體,。 
▲節(jié)流裝置前，后直管段應(yīng)是直的,，無(wú)肉眼可見彎曲,，同時(shí)應(yīng)是“圓的”，內(nèi)壁應(yīng)潔凈,，無(wú)凹坑與沉淀物,。 
▲直管段長(zhǎng)度要求及節(jié)流裝置安裝應(yīng)符合/T26224—93有關(guān)規(guī)定。 
▲引壓管路安裝應(yīng)符合規(guī)定的規(guī)范,。 
◆訂貨須知 
訂貨時(shí)請(qǐng)?jiān)敿?xì)提供以下數(shù)據(jù)： 
（1）被測(cè)介質(zhì) 
（2）大,、常用、小流量,。 
（3）工作壓力,、工作溫度 
（4）介質(zhì)密度、粘度 
（5）管道材質(zhì),、內(nèi)徑,、外徑 
（6）允許壓力損失 
（7）取壓方式 
（8）現(xiàn)場(chǎng)管道敷設(shè)情況和局部阻力件形式。

蒸汽流量表安裝：

1,、盡可能避開電設(shè)備,、頻設(shè)備、開關(guān)電源設(shè)備,。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離,。

2、避開溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若須安裝,，須有隔熱通風(fēng)措施。

3,、避開濕環(huán)境和腐蝕氣體環(huán)境,。若須安裝，須有通風(fēng)措施。

4,、渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較的管道上,。若須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置,，并加防振墊,，加抗振效果。

5,、安裝在室內(nèi),，安裝在室外應(yīng)注意防水，別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形,，避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi),。

6、流量計(jì)安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間,，以便安裝接線和定期維護(hù),。

蒸汽流量表