锅炉循环蒸汽流量计

金湖凯铭仪表有限公司

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该仪表采用先进的差动技术，配合隔离、屏蔽、滤波等措施，克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题，并采用了*特的传感器封装技术和防护措施，保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式，基本型测量单*量信号；复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构，以适应不同的安装环境。
该仪表具有量程比宽，精度高，安装维护方便和介质适应性广等一系列优点。可广泛应用于石油化工、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种低黏度液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理

锅炉循环蒸汽流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，*温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
　　 为提高的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了SDLU改进型涡街流量传感器，因其*特的结构和选材使该传感器可在高温(350℃)、强振动(≤1g)的恶劣工况下使用。在实际应用中，往往较大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，较小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的较佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，LUGB锅炉循环蒸汽流量计具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。
   LUGB锅炉循环蒸汽流量计电池供电的本地显示型采用微功耗**，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。
应用 ：
       LUGB锅炉循环蒸汽流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。
 
LUGB锅炉循环蒸汽流量计原理：
在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。 
设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：
　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)
式中　　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
　　　　 Sr--斯特劳哈尔数；
　　　　 m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

　管道内体积流量qv为
　　　　　　　　　　　　 qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
　　　　　　　　　　　　 K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)
式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3(P/m3)。
　　 K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关。
 
LUGB锅炉循环蒸汽流量计参数：
◆测量介质： 气体、液体、蒸气
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸气流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃～100℃
◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
防护等级 IP65
 
产品选型：
代号	通径	流量范围㎡/h
LUGB-25	DN25	1~10(液体)	25~60(气体)	蒸汽流量请查看说明书，DN300以上推荐使用插入式涡街流量计
LUGB-32	DN32	1.5~18(液体)	15~150(气体)	
LUGB-40	DN40	2.2~27(液体)	22.6~150(气体)	
LUGB-50	DN50	4~55(液体)	35~350(气体)	
LUGB-80	DN80	9~135(液体)	90~900(气体)	
LUGB-100	DN100	14~200(液体)	140~1400(气体)	
LUGB-150	DN150	32~480(液体)	300~3000(气体)	
LUGB-200	DN200	56~800(液体)	550~5500(气体)	
 	代号	功能1
	N	无温压补偿
	Y	有温压补偿
	 	代号	输出型号
		F1	4-20mA输出(二线制)
		F2	4-20mA输出(三线制)
		F3	RS485通讯接口
		 	代号	被测介质
			J1	液体
			J2	气体
			J3	蒸汽
			 	代号	连接方式
				L1	法兰卡装式
				L2	法兰连接式
				 	代号	功能2
					E1	1.0级
					E2	1.5级
					T1	常温
					T2	高温
					T3	蒸汽
					P1	1.6MPa
					P2	2.5MPa
					P3	4.0MPa
					D1	内部3.6V供电
					D2	DC24V供电
					B1	不锈钢
					B2	碳钢
应用编辑
选型要点
涡街流量计正确选型才能保证涡街流量计更好的使用。选用什么种类的涡街流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使涡街流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等?都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。
1、精密功能检查
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，*做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式涡街流量计。
2、可测量的介质
测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，涡街流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提 高管内流速，得到满意测量结果。
3、涡街流量变送器的选择
　　在饱和蒸汽测量中采用VA型压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸汽的流量不得低于涡街流量计的下限，也就是说必须满足流体流速不得低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。
　　4、压力补偿压力变送器的选择
　　由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，必须采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于管道饱和蒸汽压力在0.3-0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。
　　5、.显示仪表选择
　　显示仪表智能流量显示仪，具有稳压补偿、瞬时流量显示和累积流量积算功能。
设定
（1）仪表系数的设定，设定的仪表 系数K可用下式表示：
K= 1000/K0
式中：K0为涡街发生体在出厂时标定的仪表常数，L/脉冲；k的单位为脉冲数/m3。
（2）压力补偿压力变送器的量程设定。
（3）压力、流量报警上限设定。
3、涡街流量计的安装
（1）涡街流量计尽量安装在远离振动源和电磁干扰较强的地方，振动存在的地方必须采用减振装置，减少管道受振动的影响。
（2）直管段的配置，前后直管段要满足涡街流量计的要求，所配管道内径也必须和涡街流量变送器内径一致。
4、涡街流量计使用注意事项
尽量减少管道内汽锤对涡街发生体的冲击。振动较大而又无法消除时，不宜采用涡街流量计
现场需求
低维护量-市场上大多数的涡街流量计是采用取压孔或插入式检测元件感应漩涡，一旦介质中杂质嵌入取压孔或感应元件与表体间的缝隙，则造成信号变弱或不稳定。良好的设计应该是没有容易堵塞的部分，从而降低维护量。
感应元件在线更换-某些厂家的感应元件与涡街发生体合二为一，看似简单的设计却给实际使用带来不便。因为一旦感应部分失效，则需要将管道内介质排空泄压后更换部件，影响生产。完善的设计应该是将二者分开，这样就可以单独更换感应部分，而*将介质排空。
涡街流量计容易受到振动的干扰，设计精良的涡街流量计可以通过硬件和数字信号处理将干扰排除，从而得到稳定的信号。
涡街流量计安装的一 事前后需要很长的直管段，有些厂家可以提供在流量计内部缩径的设计，大大降低了用户专门维涡街流量计配备直管段的需求。
应用原理
设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：
f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
Sr--斯特劳哈尔数；
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中 qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；
Pn，P--分别为标准状态下和工况下的**压力，Pa；
Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，*温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
在实际应用中，往往较大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，较小流量又往往会低于仪表的下限值，使加工、安装都不方便。研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。
为了使用方便，电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗**
测量介质：气体、液体、蒸气
口径规格法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100
法兰连接式口径选择100,150,200
流量测量范围正常测量流速范围，雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s;液体0.5～7m/s
正常测量流量范围液体、气体流量测量范围见表2；蒸气流量范围见表3
测量精度1.0级? 1.5级
被测介质温度:常温–25℃～100℃
高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
输出信号脉冲电压输出信号高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
脉冲占空比约50%,传输距离为100m
脉冲电流远传信号4～20 mA,传输距离为1000m
仪表使用环境温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
材质不锈钢, 铝合金
电源DC24V或锂电池3.6V
防爆等级本安型iaIIbT3-T6
防护等级IP65
插入式涡街流量计
插入式涡街流量计
O
口径
020
200mm
025
250mm
030
300mm
035
350mm
040
400mm
045
450mm
050
500mm
060
600mm
070
700mm
080
800mm
085
850mm
090
900mm
100
1000mm
150
1500mm
160
1600mm
170
1700mm
180
1800mm
190
1900mm
200
2000mm
择涡街流量计所需要的参数：
管道的口径
被测介质的名称（蒸汽要注明是饱和蒸汽还是过热蒸汽）
被测介质的工作压力
被测介质的工作温度
被测介质的工作流量