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管道蒸汽計(jì)量表

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江蘇凱銘儀表有限公司

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管道蒸汽計(jì)量表...

詳細(xì)介紹

  管道蒸汽計(jì)量表在流體中設(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，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
參數(shù)及要求
測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
連接方式：卡裝式、法蘭式、插入式
規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10
管道蒸汽計(jì)量表法蘭式口徑選擇 100,150,200

管道蒸汽計(jì)量表測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
被測(cè)介質(zhì)溫度:–25℃～100℃
–25℃～150℃ -25℃～250℃

管道蒸汽計(jì)量表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
電源 DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6

管道蒸汽計(jì)量表能源分為一次能源（煤炭、煤層氣、石油氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)狻⒊善酚?、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、）等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分，水、人工燃?xì)狻⑻烊粴?、蒸汽這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算*的工具。
該產(chǎn)品具有電路*、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點(diǎn)。
原理功能特點(diǎn)
1、管道蒸汽計(jì)量表表體中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償補(bǔ)償功能，可測(cè)量流體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量。
2、 管道蒸汽計(jì)量表全智能化、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。
3、全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測(cè)量更加精準(zhǔn)可靠。
4、 管道蒸汽計(jì)量表電池供電型無(wú)需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。
5、 管道蒸汽計(jì)量表全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。
管道蒸汽計(jì)量表 應(yīng)用領(lǐng)域

管道蒸汽計(jì)量表主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑 (mm)	25 ， 40 ， 50 ， 65 ， 80 ， 100 ， 125 ， 150 ， 200 ， 250 ， 300 ， (300 ～ 1000 插入式 )
公稱壓力 (MPa)	DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨 ) ， DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨 )
介質(zhì)溫度 (℃)	壓電式： -40 ～ 260 ， -40 ～ 320 ；電容式： -40 ～ 300, -40 ～ 400 ， -40 ～ 450 （協(xié)議訂貨）
本體材料	1Cr18Ni9Ti ， ( 其它材料協(xié)議供貨 )
允許振動(dòng)加速度	壓電式 : 0.2g 電容式 :1.0 ～ 2 .0g
精確度	±1%R ， ±1.5%R ， ±1FS ；插入式： ±2.5%R ， ±2.5%FS
范圍度	1 ： 6 ～ 1 ： 30
供電電壓	傳感器： +12V DC ， +24V DC ；變送器： +12V DC ， +24V DC ；電池供電型： 3.6V 電池
輸出信號(hào)	方波脈沖 ( 不包括電池供電型 ) ：高電平 ≥5V ，低電平 ≤1V ；電流： 4 ～ 20mA
管道蒸汽計(jì)量表壓力損失系數(shù)	符合 JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn)　 Cd≤2.4
防爆標(biāo)志	本安型： ExdⅡia CT2-T5 隔爆型： ExdⅡCT2-T5
防護(hù)等級(jí)	普通型 IP65 潛水型 IP68
管道蒸汽計(jì)量表環(huán)境條件	溫度 -20℃ ～ 55℃ ，相對(duì)濕度 5% ～ 90% ，大氣壓力 86 ～ 106kPa
管道蒸汽計(jì)量表適用介質(zhì)	氣體、液體、蒸汽
傳輸距離	三線制脈沖輸出型： ≤ 300m ，兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4 ～ 20mA) ：負(fù)載電阻 ≤750Ω

確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1 ．管道蒸汽計(jì)量表明確以下工作參數(shù)。
（ 1 ）被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份
（ 2 ）工作狀態(tài)的***小、常用、流量
（ 3 ）介質(zhì)的***低、常用、壓力和溫度
（ 4 ）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2 ．管道蒸汽計(jì)量表測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量 , 相關(guān)公式如下：
（ 1 ）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公
式求出工況體積流量

公式（ 3 ）
(2) 已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公
式求出工況密度
公式（ 4 ）
（ 3 ）已知質(zhì)量流量 Q m 換算為體積流量 Q v
公式（ 5 ）
式中：
Q v ：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量 (m 3 /h)
（ Q v = 3600f /K K: 儀表系數(shù) ）
Q o ：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量 (Nm 3 /h)
Q m ：質(zhì)量流量 (t/h)
ρ：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 )
ρ o ：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 ) ，常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）
P ：工況狀態(tài)表壓 (MPa)
t ：工況狀態(tài)溫度 (℃)
3 ．管道蒸汽計(jì)量表下限流量的確定。渦街流量?jī)x表的上限適用流量一般可不計(jì)算，渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：***小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（ Re=2×10 4 ）；對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力 ρ v 2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測(cè)下限流量：

由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量：
公式（ 7 ）
式中：
Q ρ ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的***小體積流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 參比條件下介質(zhì)的密度
Q υ : 滿足***小雷諾數(shù)要求的***小線性體積流量 (m 3 /h)
ρ : 被測(cè)介質(zhì)工況密度（ kg/m 3 ）
Q 0 : 參比條件下儀表的***小體積流量
(m 3 /h)
υ : 工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
υ o : 參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
通過(guò) 公式（ 6 ）、（ 7 ）計(jì)算出 Q ρ 和 Q ν 。比較 Q ρ 和 Q ν ，確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量：
Q υ ≥ Q ρ ：可測(cè)流量范圍為 Q ρ ～ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ～ Qmax
Q υ < Q ρ ：可測(cè)流量范圍和線性流量范圍為
Q ρ ～ Qmax
Qmax ：渦街流量?jī)x表的上限體積流量 (m 3 /h)
公式（ 6 ） 4 ．儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準(zhǔn) . 氣體的上限流速應(yīng)該小于 70m /s, 液體的上限流速應(yīng)該小于 7m /s
5 ．當(dāng) 用戶測(cè)量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量，即： t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式 (8) 進(jìn)行計(jì)算得出
公式（ 8 ）
式中：
ρ ：蒸汽的密度（ kg/m 3 ）
ρ 0 ： 1.205kg /m 3
Q 蒸汽：蒸汽質(zhì)量流量（ t/h ）
6 ．計(jì)算壓力損失，檢測(cè) 壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響，公式 ( 單位： Pa) ：
Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）
式中：
ρ ：工況介質(zhì)密度（ kg/m 3 ） V: 平均流速（ m/s ）
7 ．被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí) , 為防止氣化和氣蝕 , 應(yīng)使管道壓力符合以下要求 :
p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）
式中：
Δ p: 壓力損失（ Pa ）
p 0 ：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（ Pa 絕壓）
Po: 流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓 )
8 ． 管道蒸汽計(jì)量表不適合測(cè)量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測(cè)流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí)，應(yīng)該考慮選用其它類(lèi)型流量計(jì)。
9 ．通過(guò)計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測(cè)量效果、降低造價(jià)，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2 ～ 2/3
Δ p: 壓力損失（ Pa ） Cd ：壓力損失系數(shù)
現(xiàn)場(chǎng)需求
低維護(hù)量-市場(chǎng)上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測(cè)元件感應(yīng)漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙，則造成信號(hào)變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒(méi)有容易堵塞的部分，從而降低維護(hù)量。
感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來(lái)不便。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效，則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開(kāi)，這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分，而無(wú)需將介質(zhì)排空。
渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾，設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過(guò)硬件和數(shù)字信號(hào)處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號(hào)。
渦街流量計(jì)安裝的一煩事前后需要很長(zhǎng)的直管段，有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì)，大大降低了用戶專(zhuān)門(mén)維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
應(yīng)用原理
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)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 （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
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(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。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)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(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，使加工、安裝都不方便。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(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
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關(guān)鍵詞：儀表計(jì)量?jī)x 天然氣流量計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)

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