HJ-LUGB蒸汽流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,產(chǎn)品特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。蒸汽流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表。
一、蒸汽流量計(jì)工作原理:
在蒸汽流體中設(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)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(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:
(1)f=SrU1/d=SrU/md
在蒸汽流體中設(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)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(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:
(1)f=SrU1/d=SrU/md
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
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
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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,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。
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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,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。
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,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(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)量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。
便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)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(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。
為提高的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開發(fā)出了HJ-LUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
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,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(jìn)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(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,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
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,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(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)量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。
便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)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(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。
為提高的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開發(fā)出了HJ-LUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
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,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(jìn)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(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,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
二、蒸汽流量計(jì)技術(shù)指標(biāo):
測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣
口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
測量精度 1.0級 1.5級
被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃
高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
儀表使用環(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 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級 IP65
口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
測量精度 1.0級 1.5級
被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃
高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
儀表使用環(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 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級 IP65
三、蒸汽流量計(jì)選型表:
代號
|
通徑
|
流量范圍㎡/h
|
||||||
HJ-LUGB-25
|
DN25
|
1~10(液體)
|
25~60(氣體)
|
蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式 渦街流量計(jì)
|
||||
HJ-LUGB-32
|
DN32
|
1.5~18(液體)
|
15~150(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-40
|
DN40
|
2.2~27(液體)
|
22.6~150(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-50
|
DN50
|
4~55(液體)
|
35~350(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-80
|
DN80
|
9~135(液體)
|
90~900(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-100
|
DN100
|
14~200(液體)
|
140~1400(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-150
|
DN150
|
32~480(液體)
|
300~3000(氣體)
|
|||||
HJ-LUGB-200
|
DN200
|
56~800(液體)
|
550~5500(氣體)
|
|||||
代號
|
功能1
|
|||||||
N
|
無溫壓補(bǔ)償
|
|||||||
Y
|
有溫壓補(bǔ)償
|
|||||||
代號
|
輸出型號
|
|||||||
F1
|
4-20mA輸出(二線制)
|
|||||||
F2
|
4-20mA輸出(三線制)
|
|||||||
F3
|
RS485通訊接口
|
|||||||
代號
|
被測介質(zhì)
|
|||||||
J1
|
液體
|
|||||||
J2
|
氣體
|
|||||||
J3
|
蒸汽
|
|||||||
代號
|
連接方式
|
|||||||
L1
|
法蘭卡裝式
|
|||||||
L2
|
法蘭連接式
|
|||||||
代號
|
功能2
|
|||||||
E1
|
1.0級
|
|||||||
E2
|
1.5級
|
|||||||
T1
|
常溫
|
|||||||
T2
|
高溫
|
|||||||
T3
|
蒸汽
|
|||||||
P1
|
1.6MPa
|
|||||||
P2
|
2.5MPa
|
|||||||
P3
|
4.0MPa
|
|||||||
D1
|
內(nèi)部3.6V供電
|
|||||||
D2
|
DC24V供電
|
|||||||
B1
|
不銹鋼
|
|||||||
B2
|
碳鋼
|
三、蒸汽流量計(jì)安裝要求:
正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計(jì)都是非常重要的環(huán)節(jié),若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度,重者會(huì)影響流量計(jì)的使用壽命,甚至?xí)p壞流量計(jì)。它的詳細(xì)要求如下:
1.如果安裝點(diǎn)上的上游有漸縮管,上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
2.如果安裝點(diǎn)上的上游有漸擴(kuò)管,上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段
3.如果安裝點(diǎn)上游有90°彎頭或下行接頭,上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
4.如果安裝點(diǎn)上游在同一平面上有90°彎頭,上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
5.流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在蒸汽流量計(jì)下游5D以遠(yuǎn)處,若必須安裝在流量計(jì)的上游,上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
6.蒸汽流量計(jì)上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
特別注意:蒸汽流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對流量計(jì)的使用壽命影響極大,非常容易對流量計(jì)造成性損壞。盡量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時(shí)間一長后,由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時(shí),必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
1.如果安裝點(diǎn)上的上游有漸縮管,上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
2.如果安裝點(diǎn)上的上游有漸擴(kuò)管,上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段
3.如果安裝點(diǎn)上游有90°彎頭或下行接頭,上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
4.如果安裝點(diǎn)上游在同一平面上有90°彎頭,上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
5.流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在蒸汽流量計(jì)下游5D以遠(yuǎn)處,若必須安裝在流量計(jì)的上游,上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
6.蒸汽流量計(jì)上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
特別注意:蒸汽流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對流量計(jì)的使用壽命影響極大,非常容易對流量計(jì)造成性損壞。盡量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時(shí)間一長后,由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時(shí),必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。