鍋爐流量計(jì)— 江蘇銳派儀表有限公司

蒸汽流量表

鍋爐流量計(jì)(渦街流量計(jì))工作原理：
（鍋爐流量計(jì)）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(duì)稱地排列,。

渦街流量計(jì)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：
1,、新一代智能化渦街流量計(jì),，具有精度高,、抗振動(dòng)、抗干擾,、維護(hù)方便的特點(diǎn)，適合于各種使用蒸汽,、氣體工況下的流量計(jì)量,。
2、渦街流量傳感器和流量顯示儀及補(bǔ)償方式合稱為渦街流量計(jì),。渦街流量計(jì)則為渦街流量計(jì)的典型代表,。
3,、渦街流量傳感器是利用卡門渦街原理和現(xiàn)代電子技術(shù)而設(shè)計(jì)制造的一種具有高度可靠性,、優(yōu)良的技術(shù)性能指標(biāo)、良好的介質(zhì)適應(yīng)性和通用性的新型流量?jī)x表,。

RP-LUGB系列渦街流量計(jì)可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測(cè)量氣體,、液體和在蒸汽的流量而不受物理性質(zhì)的影響,。
不受溫度,、壓力的影響，同時(shí)不易堵,，不易卡，不易結(jié)垢,，耐高溫,、高壓,。
安全防爆,，適用于惡劣環(huán)境。
無(wú)可動(dòng)部件,、無(wú)空洞縫隙設(shè)計(jì)，產(chǎn)品無(wú)磨損,、耐臟污,，無(wú)需機(jī)械維修，使用壽命長(zhǎng),。
采用微功耗*，電池供電的現(xiàn)場(chǎng)顯示型流量計(jì),，可不斷電運(yùn)行兩年以上,。
穩(wěn)壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì),。
電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力,。
同時(shí)顯示流量值與累計(jì)流量值,，不必輪流切換。
采用抗振探頭,，有效消除外界振動(dòng)影響,。
電路采用表面貼裝工藝,，結(jié)構(gòu)緊湊,，可靠性高,。
采用分體式信號(hào)轉(zhuǎn)換器，電纜zui長(zhǎng)10米,。
量程比寬達(dá)20:1,。
儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬,，壓力損失小,。
表體采用不銹鋼材質(zhì),，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量,。
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示,，脈沖,、4-20mA輸出或485通訊,，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接,。

概述：
渦街流量計(jì)（的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比",。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同,。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個(gè)近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)方向垂直,底面迎向流體。

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過(guò)柱體時(shí),在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯(cuò)排列的兩列旋渦即“渦街",。理論分析和實(shí)驗(yàn)已證明,旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比,。

旋渦交錯(cuò)分離,在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動(dòng)的壓力,設(shè)在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測(cè)探頭受到這種微小的脈動(dòng)壓力的作用,使埋設(shè)在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力而產(chǎn)生交變電荷信號(hào),。該信號(hào)經(jīng)放大器上的電荷變換、放大,，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后,，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號(hào),。該信號(hào)再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個(gè)脈沖將代表一定體積的被測(cè)流體,。一段時(shí)間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)傳感器的流體總體積。

傳感器輸出的電壓脈沖信號(hào)送到連于一體的就地顯示儀,。就地顯示儀采用微功耗CPU,，測(cè)量渦街傳感器輸出的頻率信號(hào)，根據(jù)設(shè)定的密度,，渦街流量系數(shù)進(jìn)行流量運(yùn)算,，現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,。

渦街流量計(jì)的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比",。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同,。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個(gè)近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)方向垂直,底面迎向流體。

1. 工作原理
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體）,，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖1所示,。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列,。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為U,，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,，表體通徑為D,，根據(jù)卡曼渦街原理,，有如下關(guān)系式
f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
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

圖1 卡曼渦街

管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　?。?）
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）
式中 K--流量計(jì)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(wú)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(jiàn)，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(cè)量氣體流量時(shí),，VSF的流量計(jì)算式為
 （4）

圖2 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(jiàn),，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)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(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的,。
2. 結(jié)構(gòu)
VSF由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,，如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）,、檢測(cè)元件,、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器,、濾波整形電路,、D／A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路,、端子,、支架和防護(hù)罩等,。近年來(lái)智能式流量計(jì)還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi),。

圖3 渦街流量計(jì)

例二：已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時(shí)

測(cè)量介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽,，蒸汽溫度為320℃，壓力為1.5MPa（絕壓）,流量范圍為3t/h～25t/h, 試 確定流量計(jì)口徑,。

步驟一：計(jì)算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍,，經(jīng)查附表（二）,該狀態(tài)下蒸汽的密度為:5.665Kg/m3,由公式（8） :

765（m3/h）

6379（m3/h）

步驟二：根據(jù)等效參比流量范圍765-6379m3/h，查表（二）,，比較適合該流量范圍為DN200口徑,。

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