高溫蒸汽渦街流量計高溫蒸汽渦街流量計

一、產(chǎn)品概述：
渦街流量計是利用液體振動原理而開發(fā)的一種新型流量計，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，該流量計無可動部件，可靠性強、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。流量計分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯(lián)網(wǎng)。

二、主要特點：
1．結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠 。
2．安裝簡單，維護十分方便。
3．檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩(wěn)定，壽命長。
4．輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點飄移，精度高。
5．測量范圍寬，量程比可達1：10。
6．壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。
7．在一定的雷諾數(shù)范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù)。 
8．應用范圍廣，蒸汽，液體，氣體的流量均可測量。

三、工作原理：
渦街流量傳感器是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過三角柱體時，在三角柱體兩側后面產(chǎn)生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（見下圖）。
    由于旋渦發(fā)生體兩側交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側產(chǎn)生壓力脈動，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號（或轉換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進行處理、顯示和控制。
    一定雷諾數(shù)范圍內（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St·v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個無量綱的系數(shù)，只要準確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。

四、技術指標：
1．測量介質：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。 
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。 
4．介質溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。 
5．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流420mA；三線制標準電流0～10mA。 
6．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。 
7．工作電源：DC12V；DC24V。 
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。 
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

五、渦街流量計流量測量范圍

渦街流量計原理:

在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（1）

式中U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數(shù)；

m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比.

 管道內體積流量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外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關，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)的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為(4)

式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；

Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號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)范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。

為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進型渦街流量傳感器，因其*的結構和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。

在實際應用中，往往大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司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，其結構尺寸小，僅為工藝管內徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。