煙氣流量計(jì)概述：

煙氣流量計(jì)近些年由于材料和測量技術(shù)的進(jìn)步和渦街廠家的大力推廣，占領(lǐng)了許多流量測量的*。下面通過表一列出的目前國際*最高的兩個(gè)渦街流量計(jì)廠家與較常用的節(jié)流式差壓流量計(jì)孔板的技術(shù)參數(shù)比較來介紹渦街流量計(jì)在流量測量方面的優(yōu)勢。
表1渦街流量計(jì)與差壓式流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)比較

1測量精度
　　眾所周知，渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理來測量流體的。當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，流體在渦街發(fā)聲體的后面產(chǎn)生交錯(cuò)的，旋轉(zhuǎn)方向相反的和有規(guī)則的對(duì)稱旋渦，猶如一個(gè)街道，渦街的頻率與流速有一定的關(guān)系。由于旋渦的頻率與流速成簡單的線性關(guān)系，而頻率測量易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化，所以其測量精度能大大地提高。根據(jù)表一也可看出，相對(duì)于孔板大于2%滿量程的系統(tǒng)誤差，渦街流量計(jì)的測量誤差能達(dá)到1%以下。
2量程比
　　除了測量精度高外，渦街流量計(jì)還有一個(gè)顯著的優(yōu)勢，就是具有很寬的量程比。從表一中可以看出，渦街流量計(jì)的量程比普遍能大于20∶1，這是其他儀表不易達(dá)到的水平。以常用的孔板流量計(jì)為例，孔板壓降與流量的平方成正比，若流量的量程比為4∶1，差壓的量程比就要達(dá)到16∶1，而普通的差壓變送器要在這么大的量程比下保證精度是很困難的，這也是限制孔板流量計(jì)量程比不可能高的原因。
3安裝和維護(hù)要求
　　渦街流量計(jì)相對(duì)于差壓式流量計(jì)在安裝和維護(hù)方面有著顯著的優(yōu)點(diǎn)。除了眾所周知的無引壓管，無流動(dòng)死區(qū)，無需伴熱等優(yōu)點(diǎn)外，*的渦街流量計(jì)還有許多結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢，以ROSEMOUT8800D為例，可以采用全焊接、無墊圈的表體結(jié)構(gòu)，沒有可阻塞的端口和縫隙，甚至能采用在線可更換的非接液式傳感器，傳感器與過程工藝隔離，可以在不破壞工藝密封的情況下更換(見圖1)。這樣就能在無需增加旁路管線的情況下，隨時(shí)可對(duì)傳感器進(jìn)行插拔和標(biāo)定。傳感器和變送器能通用所有口徑，互換性很強(qiáng)。這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)讓原先在節(jié)流式差壓流量計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)在渦街流量計(jì)上也能實(shí)現(xiàn)。

4經(jīng)濟(jì)效益
渦街流量計(jì)經(jīng)濟(jì)效益可以從以下幾個(gè)方面分析：
(1)設(shè)備采購費(fèi)：以進(jìn)口的渦街和節(jié)流式差壓流量計(jì)(包括節(jié)流裝置，差壓變送器，一次閥，引壓配管和儀表箱等)做比較，在流量測量精度要求不高的情況下，當(dāng)儀表口徑比較小時(shí)，渦街采購費(fèi)用要比節(jié)流式流量計(jì)貴20%~30%。當(dāng)流量計(jì)口徑要求比較大時(shí)，孔板流量計(jì)只需放大節(jié)流裝置，成本上升不是很明顯，節(jié)流式差壓流量計(jì)的價(jià)格優(yōu)勢會(huì)更明顯，甚至能比同口徑的渦街便宜50%以上。但如果要求流量測量精度比較高的和一些寬量程比的場合，需要兩臺(tái)甚至多臺(tái)差壓流量計(jì)疊加使用的時(shí)候，節(jié)流式差壓流量計(jì)的采購成本優(yōu)勢和渦街流量計(jì)相比就不是很明顯了。
(2)安裝費(fèi)用：渦街流量計(jì)的安裝非常簡單，可以采用管道式安裝，人工成本很低。而孔板流量計(jì)由于引壓管的安裝，人工成本比渦街高的多。這點(diǎn)在國外的工程項(xiàng)目中由于人工成本比較昂貴尤其明顯。
(3)后期維護(hù)費(fèi)用：渦街流量計(jì)一次性安裝完畢后，除了定期標(biāo)定外，基本免維護(hù)。但由于標(biāo)定工作一般是在工廠進(jìn)行的，要放在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行，費(fèi)用稍高。而標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式差壓流量計(jì)由于規(guī)定可以用幾何標(biāo)定法進(jìn)行標(biāo)定，一般可在現(xiàn)場找到合適的場所進(jìn)行標(biāo)定。但節(jié)流式差壓流量計(jì)正常使用時(shí)，需經(jīng)常更換各種材料，沖洗、排污、保溫伴熱和系統(tǒng)維護(hù)，其維護(hù)和人工費(fèi)用累計(jì)起來很昂貴，這對(duì)工廠的長期運(yùn)營是一筆不菲的開銷。
　　綜合上面的分析比較，可以看出渦街流量計(jì)在設(shè)備采購的一次投資上比節(jié)流式差壓流量計(jì)要高以外，在安裝和后期維護(hù)方面有著明顯的成本優(yōu)勢。國外許多煉廠經(jīng)過詳細(xì)的成本核算，認(rèn)為渦街流量計(jì)的應(yīng)用可以有效減少煉廠的開支，所以在能采用渦街流量計(jì)的場合盡量采用。

TXLUG系列渦街流量計(jì)（煙氣流量計(jì)）是一種新型流量儀表。它采用了新一代流量傳感器，具有其它流量計(jì)不可兼得的許多優(yōu)點(diǎn)，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比具有許多新特點(diǎn)。它是根據(jù)流體中插入物體所產(chǎn)生的旋渦個(gè)數(shù)與流速成比例制成的。然后再把旋渦產(chǎn)生壓力的變化作為應(yīng)力的變化而進(jìn)行檢出，輸出與流量成正比的4～20mA電流脈沖或直流電流輸送到接收儀表。

◇品種齊全、測量范圍廣、精度高
◇檢出傳感器不與介質(zhì)接觸，可靠性高
◇氣液通用，適用范圍廣
◇沒有可動(dòng)部件，構(gòu)造牢固簡單，使用壽命長
◇壓力損失小，計(jì)量成本便宜
◇檢出傳感器可互換，換后不需標(biāo)定，便于維護(hù)
◇插入式流量計(jì)可進(jìn)行不斷流拆卸
◇耐腐蝕，安全，防爆

測量介質(zhì)：液體、氣體或蒸汽
測量管徑：10～2500mm
測量范圍：液體0.35～9m/s，氣體或蒸汽4～70m/s，（0℃，1大氣壓時(shí)）
精    度：指示值的±1%， 指示值的±2.5%（插入式）（雷 數(shù)2×104～7×106）
輸出信號(hào)：
脈沖輸出：4～20mA電流脈沖二線制，脈寬0.5ms或0.25ms
模擬輸出：4～20mADC二線制
電源電壓：12-45V[負(fù)載電阻=50（電源電壓-12）
流體溫度：-40～300℃
流體壓力：-0.1MPa～法蘭額定值
環(huán)境溫度：-40～80℃，-20～60℃ （帶現(xiàn)場指示表）
環(huán)境濕度：5～100%RH
接線連接孔：M20×1.5內(nèi)螺紋
主要材料：
普通型：發(fā)生體及主體為1Cr18Ni9Ti；
防腐型：內(nèi)襯和發(fā)生體均為聚四氟乙烯；外殼為1Cr18Ni9Ti；
儀表盒：不帶表頭為1Cr18Ni9Ti；帶表頭為鑄鋁。
重 量：參見外形尺寸圖。

1）流量計(jì)通徑選擇
　　流量計(jì)的通經(jīng)可根據(jù)zui大使用流量Qv來選擇。為了獲得盡可能寬的流量測量范圍，正常使用流量應(yīng)不小于流量計(jì)額定zui大流量的1/2。為保證流量計(jì)的準(zhǔn)確度，雷諾數(shù)范圍應(yīng)在2×104～7×106內(nèi)。
選擇流量計(jì)通徑時(shí)，應(yīng)將已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1大氣壓，0℃）下的流量換算為工況狀態(tài)下的流量，以便從表（1.2）中選用適當(dāng)?shù)牧髁坑?jì)。
1.將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度ρN換算成工況下密度ρ。

2. 求出工況下的流量Qv：a)由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量求出Qv：
a）由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量求出Qv：

3）動(dòng)態(tài)粘度η與運(yùn)動(dòng)粘度的換算：η=μρ
4）雷諾數(shù)：

以上式中：
ρ—工況下密度（kg/m3）
ρN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度（kg/m3）
P— 工況下壓力（MPa）
T— 工況溫度（℃）
Qv—工況體積流量（m3/h）
QN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量（Nm3/h）
Qm—質(zhì)量流量（kg/h）
η—動(dòng)態(tài)粘度（Pa?S）
RD—雷諾數(shù)
D—流量計(jì)管徑或插入探頭直徑（mm）

表1 不同通徑下流量計(jì)液體、氣體zui大流量及所對(duì)應(yīng)的zui大頻率

三，煙氣流量計(jì)參數(shù)表

公稱通徑： 
-- 管道式：10、15、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500； 
-- 插入式：DN200-DN3000 
材 質(zhì)：傳感器及殼體：304（1Cr18Ni9Ti）；法蘭：碳鋼、不銹鋼(其它材質(zhì)協(xié)議訂貨) 
被測介質(zhì)：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽 
公稱壓力：管道式：2.5MPa 插入式：1.6MPa (其它協(xié)議訂貨) 
精度等級(jí)：液體1級(jí) 氣體、蒸汽1.5級(jí) (對(duì)插入式僅指測量頭精度) 
介質(zhì)溫度：-20～+100℃ ；-20～+280℃ ；-20～+350℃（最高500度） 
環(huán)境溫度：現(xiàn)場液晶式：0～+50℃ ；脈沖信號(hào)式：-20～+70℃ 
輸出信號(hào)： 
-- 1、三線制脈沖：低電平≤1V，高電平≥5V，電源24VDC，防爆型須由安全柵供電。 
-- 2、兩線制4-20mA，電源24VDC，防爆型須由安全柵供電。 
-- 3、現(xiàn)場液晶：無輸出，5位瞬時(shí)流量(m3/h或Kg/h)，8位累積流量(m3、Nm3、Kg、T)，電源3.6V7.5Ah鋰電池壽命2年；防爆電池2節(jié)壽命6個(gè)月 
-- 4、現(xiàn)場液晶帶4-20mA，電源24VDC，防爆型須由安全柵供電 
通訊協(xié)議：RS485（Modbus）；Hart協(xié)議
防爆等級(jí)：電池供電：Ex iaⅡBT4；24VDC供電：Ex iaⅡBT5 
渦街流量計(jì)液體、氣體、飽和蒸汽測量范圍表：

備注：
1、過熱蒸汽流量范圍≈飽和蒸汽流量值×(過熱蒸汽密度/飽和蒸汽密度)；
2、插入式流量計(jì)液體流速范圍為1-10m/s，氣體蒸汽流速范圍為3-35m/s；
3、應(yīng)根據(jù)流量選擇口徑，介質(zhì)流量必須在流量范圍內(nèi)，否則不能工作，流量為最大流量的30%-80%；
4、如果實(shí)際管道口徑大于或小于選定的儀表口徑，應(yīng)采用收縮管或擴(kuò)張管變徑，以保證儀表的正常使用；
5、根據(jù)被測介質(zhì)溫度，選擇相應(yīng)溫度的流量計(jì)；根據(jù)被測介質(zhì)及環(huán)境要求選擇流量計(jì)是否防爆；
6、渦街流量計(jì)對(duì)前后直管段有一定要求，一般為前25倍DN后5倍DN，具體要求見說明書；
7、液體一般不帶溫度壓力補(bǔ)償，飽和蒸汽應(yīng)有溫度或壓力補(bǔ)償，氣體、過熱蒸汽應(yīng)溫度和壓力同時(shí)補(bǔ)償。

常用氣體介質(zhì)的規(guī)范狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

四，煙氣流量計(jì)特點(diǎn)：

☆無可動(dòng)部件、無空洞縫隙設(shè)計(jì)，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無需機(jī)械維修，使用壽命長

☆采用微功耗*，電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計(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10米

☆量程比寬達(dá)20:1

☆整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動(dòng)態(tài)測量范圍寬，壓力損失小

☆分體式渦街流量計(jì)采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量

☆現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接

五，煙氣流量計(jì)儀表類型

煙氣流量計(jì)選型表

六，煙氣流量計(jì)安裝

1、流量計(jì)可安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井里，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(jì)在管道上可以水平，垂直或傾斜安裝，但當(dāng)測量液體時(shí)，管道內(nèi)必須充滿液體。因此在垂直或傾斜管道上安裝渦街流量計(jì)，液體珠流動(dòng)方向應(yīng)自下向上。

3、流量計(jì)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。渦街流量計(jì)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(jì)下游5D之后。

4、安裝流量計(jì)的管道必須與流量計(jì)內(nèi)徑*，否則管道必須變徑。用戶可根據(jù)管道和施工的具體條件，按本產(chǎn)品操作手冊中的有關(guān)章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。

5、在設(shè)計(jì)管道安裝時(shí)，傳感器或變送器放大器的上端應(yīng)留有500mm 空間，以方便調(diào)試和檢修。

6、當(dāng)流量計(jì)需要溫壓補(bǔ)償式時(shí)，壓力變送器安裝在流量計(jì)上游1D，測溫元件(通常用鉑電阻PT100)安裝在下游3～5D。

將流量計(jì)安裝在管道上請(qǐng)遵循以下要點(diǎn)：
◇流量計(jì)入口和出口的管道條件
◇為了確保達(dá)到*的運(yùn)行效果，流量計(jì)入口的規(guī)則流速發(fā)布應(yīng)不受干擾。
◇入口直管長度應(yīng)不小于15倍管徑。
◇入口側(cè)有彎頭、縮管或截止閥時(shí)，入口直管長度應(yīng)不小于25倍管徑。
◇出口直管長度應(yīng)不小于5倍管徑（圖4）

圖4  入口和出口直管段

流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡可能安裝在流量計(jì)下游側(cè)（圖5）。

圖5  調(diào)節(jié)閥的安裝位置

壓力溫度測量

圖6  壓力和溫度測點(diǎn)的位置

當(dāng)介質(zhì)溫度大于100℃時(shí)，下表中H加高200mm。
6.1 管接頭式

6.2 無法蘭式

表4

注：①以上參數(shù)僅適用于法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②安裝法蘭為法蘭，出廠時(shí)已配備，安裝法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推薦使用。
說明：
①以上尺寸僅供設(shè)計(jì)選型時(shí)參考，實(shí)際尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
②常用無縫鋼管直徑為公制鋼管直徑，如采用英制鋼管，需在定貨時(shí)注明。
③管道對(duì)焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結(jié)構(gòu)外形尺寸，以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
④流量計(jì)安裝法蘭采用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119-2000，也可根據(jù)用戶需要采用國家其他部門或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，或采用其他國家標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等），如需特殊標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)注明。

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