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管道蒸汽计量表

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更新时间：2023-12-10 15:34:54浏览次数：215次

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金湖凯铭仪表有限公司

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产品简介

管道蒸汽计量表...

详细介绍

  管道蒸汽计量表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，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
参数及要求
测量介质：气体、液体、蒸气
连接方式：卡装式、法兰式、插入式
规格法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,10
管道蒸汽计量表法兰式口径选择 100,150,200

管道蒸汽计量表测量精度 1.0级 1.5级
被测介质温度:–25℃～100℃
–25℃～150℃ -25℃～250℃

管道蒸汽计量表使用环境温度:-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

管道蒸汽计量表能源分为一次能源（煤炭、煤层气、石油气）、二次能源（电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽）及载能工质（压缩空气、氧、氮、氢、）等。能源计量是科学管理能源，实现节能降耗，提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分，水、人工燃气、天然气、蒸汽这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计，它们是能源管理和经济核算的工具。
该产品具有电路、功耗微低、量程比宽、结构简单、阻力损失小、坚固耐用、用途广、使用寿命长、工作稳定、便于安装调试等特点。
原理功能特点
1、管道蒸汽计量表表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
2、 管道蒸汽计量表全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
3、全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
4、 管道蒸汽计量表电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
5、 管道蒸汽计量表全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便。
管道蒸汽计量表 应用领域

管道蒸汽计量表主要技术参数

公称通径 (mm)	25 ， 40 ， 50 ， 65 ， 80 ， 100 ， 125 ， 150 ， 200 ， 250 ， 300 ， (300 ～ 1000 插入式 )
公称压力 (MPa)	DN25-DN200 4.0(>4.0 协议供货 ) ， DN250-DN300 1.6(>1.6 协议供货 )
介质温度 (℃)	压电式： -40 ～ 260 ， -40 ～ 320 ；电容式： -40 ～ 300, -40 ～ 400 ， -40 ～ 450 （协议订货）
本体材料	1Cr18Ni9Ti ， ( 其它材料协议供货 )
允许振动加速度	压电式 : 0.2g 电容式 :1.0 ～ 2 .0g
精确度	±1%R ， ±1.5%R ， ±1FS ；插入式： ±2.5%R ， ±2.5%FS
范围度	1 ： 6 ～ 1 ： 30
供电电压	传感器： +12V DC ， +24V DC ；变送器： +12V DC ， +24V DC ；电池供电型： 3.6V 电池
输出信号	方波脉冲 ( 不包括电池供电型 ) ：高电平 ≥5V ，低电平 ≤1V ；电流： 4 ～ 20mA
管道蒸汽计量表压力损失系数	符合 JB/T9249 标准　 Cd≤2.4
防爆标志	本安型： ExdⅡia CT2-T5 隔爆型： ExdⅡCT2-T5
防护等级	普通型 IP65 潜水型 IP68
管道蒸汽计量表环境条件	温度 -20℃ ～ 55℃ ，相对湿度 5% ～ 90% ，大气压力 86 ～ 106kPa
管道蒸汽计量表适用介质	气体、液体、蒸汽
传输距离	三线制脉冲输出型： ≤ 300m ，两线制标准电流输出型 (4 ～ 20mA) ：负载电阻 ≤750Ω

确定流量范围和仪表口径的基本步骤：
1 ．管道蒸汽计量表明确以下工作参数。
（ 1 ）被测介质的名称、组份
（ 2 ）工作状态的***小、常用、流量
（ 3 ）介质的***低、常用、压力和温度
（ 4 ）工作状态下介质的粘度
2 ．管道蒸汽计量表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量 , 相关公式如下：
（ 1 ）已知气体标准状态体积流量，可通过以下公
式求出工况体积流量

公式（ 3 ）
(2) 已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公
式求出工况密度
公式（ 4 ）
（ 3 ）已知质量流量 Q m 换算为体积流量 Q v
公式（ 5 ）
式中：
Q v ：介质在工况状态下的体积流量 (m 3 /h)
（ Q v = 3600f /K K: 仪表系数）
Q o ：介质在标准状态下的体积流量 (Nm 3 /h)
Q m ：质量流量 (t/h)
ρ：介质在工况状态下的密度 (kg/m 3 )
ρ o ：介质在标准状态下的密度 (kg/m 3 ) ，常用气体介质的标准状态密度，见表（三）
P ：工况状态表压 (MPa)
t ：工况状态温度 (℃)
3 ．管道蒸汽计量表下限流量的确定。涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：***小雷诺数不应低于界限雷诺数（ Re=2×10 4 ）；对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力 ρ v 2 成比例关系）。这些条件可表示如下：
由密度决定的工况可测下限流量：

由运动粘度决定的线性下限流量：
公式（ 7 ）
式中：
Q ρ ：满足旋涡强度要求的***小体积流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 参比条件下介质的密度
Q υ : 满足***小雷诺数要求的***小线性体积流量 (m 3 /h)
ρ : 被测介质工况密度（ kg/m 3 ）
Q 0 : 参比条件下仪表的***小体积流量
(m 3 /h)
υ : 工作状态下介质的运动粘度 (m 2 /s)
υ o : 参比条件下介质的运动粘度 (m 2 /s)
通过公式（ 6 ）、（ 7 ）计算出 Q ρ 和 Q ν 。比较 Q ρ 和 Q ν ，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：
Q υ ≥ Q ρ ：可测流量范围为 Q ρ ～ Qmax , 线性流量范围为 Q υ ～ Qmax
Q υ < Q ρ ：可测流量范围和线性流量范围为
Q ρ ～ Qmax
Qmax ：涡街流量仪表的上限体积流量 (m 3 /h)
公式（ 6 ） 4 ．仪表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量为准 . 气体的上限流速应该小于 70m /s, 液体的上限流速应该小于 7m /s
5 ．当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即： t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式 (8) 进行计算得出
公式（ 8 ）
式中：
ρ ：蒸汽的密度（ kg/m 3 ）
ρ 0 ： 1.205kg /m 3
Q 蒸汽：蒸汽质量流量（ t/h ）
6 ．计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式 ( 单位： Pa) ：
Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）
式中：
ρ ：工况介质密度（ kg/m 3 ） V: 平均流速（ m/s ）
7 ．被测介质为液体时 , 为防止气化和气蚀 , 应使管道压力符合以下要求 :
p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）
式中：
Δ p: 压力损失（ Pa ）
p 0 ：工作温度下液体的饱和蒸汽压（ Pa 绝压）
Po: 流体的蒸汽压力 (Pa 绝压 )
8 ． 管道蒸汽计量表不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。
9 ．通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的 1/2 ～ 2/3
Δ p: 压力损失（ Pa ） Cd ：压力损失系数
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，而无需将介质排空。
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烦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，无需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，往往流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，最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。
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关键词：锂电池流量计电池传感器

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