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關於蒸汽流量計如何選型

點擊次數：2954 發布時間：2021-03-19 07:55:30
目前測量蒸汽（qì）的儀表主要（yào）為兩種形式：渦街流量計與差壓式流量計。差壓式流量計與（yǔ）渦街流量（liàng）計比較壓力損失大、測量精度不高、差（chà）壓傳送錯誤，綜合（hé）各方麵性能（néng）確定選擇渦（wō）街流量計。

一.蒸汽流量計產品的種類和（hé）適用範圍

1．LUGB係列滿管型壓電（diàn）式渦街流量儀表
2．LUGB係列插入型壓電式渦街流量儀表
3．LUGE係（xì）列滿管型電容式渦街流（liú）量儀表
4．LUGE係列插入（rù）型電容式渦街流量儀表
5．LUGB/E係列電池供電型渦街流量儀表
6．潛水型/分體（tǐ）型渦街流量儀表（協議訂貨）
7．多功能曲線紀錄積（jī）算（suàn）儀（yí），帶P/T補償功能、中文液（yè）晶顯示
8．智能流（liú）量積算（suàn）儀，數碼管顯示

二.蒸汽流（liú）量計工作原理

在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻（zǔ）流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生（shēng）兩列（liè）有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼（màn）渦街，如圖(一)所示（shì）。
蒸汽流量計工作原理
旋渦列在旋渦發生體下遊非對（duì）稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋（xuán）渦（wō）發生體（tǐ）迎流麵（miàn）寬度為d，表體通徑為（wéi）D，根據卡曼渦街（jiē）原理，有如下關係式:
f=StV/d                 公式(1)
式中：
f－發生（shēng）體一（yī）側產（chǎn）生的（de）卡門旋渦（wō）頻率
St－斯特羅哈爾數（無量綱數）
V－流（liú）體的平均流速
d－旋渦（wō）發生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特（tè）羅哈爾數（St）是無（wú）因次未知數，
圖（二）表（biǎo）示斯特（tè）羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關係。
蒸汽（qì）流量計曲線圖
在曲線表中St＝0.17的（de）平（píng）直（zhí）部分，漩（xuán）渦（wō）的釋放頻率與流速成正比,即（jí）為渦街流量傳感器測量範（fàn）圍度。隻要檢測出頻率（lǜ）f就可以求得管內流體的流（liú）速，由流速（sù）V求出體積流量。所測得的脈衝數與（yǔ）體積量（liàng）之比，稱為儀表常數（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m³）              公式（2）
式（shì）中：K＝儀表常數（1/m³）。
N＝脈衝個數 
Q＝體積流量（m³）

三.蒸汽流量計口徑（jìng）的確定（dìng）和安裝設計

蒸汽流量（liàng）計儀表（biǎo）選型是儀表應用中非常重用的工（gōng）作,儀表（biǎo）選型的正確與否（fǒu）將直接影響到儀表是否（fǒu）能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用本公（gōng）司產品時,請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工（gōng）藝參數並**可與我公司的銷售或技術支持部（bù）門聯係，以（yǐ）確保（bǎo）選型正確。
一．適用流量範圍（wéi）和儀表口徑（jìng）的確定
儀表口徑的（de）選擇，根據流量範圍（wéi）來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量範圍是不一樣的（de）。即使同一口徑流量表，用於不同介質時，它的（de）測量範圍也是不（bú）一樣的。實際可測的（de）流量範圍需要通過計算確定（dìng）。
(一)參比條件下空氣及水的流量範圍，見表（二（èr）），參比條（tiáo）件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2．液體：常（cháng）溫水（shuǐ），t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
（二）確定流量範圍和儀表口徑的基本步驟：
1． 明確以下工作參數。
（1）被（bèi）測介質（zhì）的名稱、組份
（2）工作狀態的*小、常（cháng）用、*大流量
（3）介質的*低、常用、*高壓力和溫度
（4）工（gōng）作狀態下介質的粘度（dù）
2． 渦街流量計儀表測量的是介質的工作狀態（tài）體積流（liú）量，因此應先根據工藝參數求出介質的工作（zuò）狀態體積（jī）流量（liàng）,相關公式如下：
（1）已知氣體標準狀態體積流量，可通過以下公 式求出工況體積流量
蒸汽流量計公式一
(2)已知氣體標準狀態密（mì）度ρ，可通過以下公式求出工（gōng）況密度（dù）
蒸汽（qì）流量計公式二（èr）
（3）已知質量（liàng）流量Qm換算為體積流量Qv
蒸汽流量計公式三
式中：
Qv： 介（jiè）質在工況狀態下的（de）體積（jī）流量(m3/h)
    （Qv=3600f/K  K:儀表係數 ）
Qo： 介質在（zài）標準狀態下的體積流（liú）量(Nm3/h)
Qm： 質量流量 (t/h)
ρ： 介質在工況狀態下的密度(kg/m3)
ρo：介質在標準狀態下的（de）密度(kg/m3)，常用氣體介質的標準狀態密度，見表（三）
P： 工況狀態表壓(MPa)
t： 工況狀態溫度(℃)
3．儀表下限流量的（de）確定。渦街流量儀表的上限適用（yòng）流量一般可不計（jì）算，渦街流（liú）量儀表口徑的選擇主要（yào）是對（duì）流量下限的計算。下限流量的計算應該滿足兩個條件：*小雷諾數不應低於（yú）界限雷諾數（Re=2×104）；對於應力（lì）式渦街流量儀表在下限流量時（shí）產（chǎn）生的旋渦強度應大於傳感器旋渦強度的（de）允許值（zhí）（旋渦強（qiáng）度與升力ρv2  成比例關係）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測下限（xiàn）流量：
蒸汽流量計公（gōng）式四
由運動粘（zhān）度決定的線性（xìng）下限流量：
蒸汽流量計公式五
式中：
Qρ：滿足旋渦強度要求的*小體積流（liú）量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質的密度 
Qυ:滿足*小雷諾數要求的*小線性體積流量(m3/h) 
ρ:被（bèi）測介質工況密度（kg/m3）
Q0: 參比條件下儀表的*小體積流量（liàng）
(m3/h)      
υ:工作狀態下介質（zhì）的運動粘度(m2/s)
υo:參（cān）比條件下介質的運動粘度(m2/s)
通過（guò）公式（6）、（7）計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量（liàng）儀表可測下限流量和線性下限（xiàn）流量：
     Qυ≥Qρ：可測流量範圍為Qρ～Qmax  , 線性流量範圍為Qυ～Qmax
Qυ
Qρ～Qmax  
Qmax：渦街流量儀表的（de）上限體積流量(m3/h)
4．儀表（biǎo）上限流（liú）量以表(二)中的上限流量為準.氣（qì）體的上限流速應該小於70m/s,液體的上限流速應該小於7m/s
5．當用戶測量的介（jiè）質為蒸汽時，常采（cǎi）用的（de）計量（liàng）單位（wèi）是質量流量，即：t/h或Kg/h。由於蒸汽（過（guò）熱蒸汽和飽和蒸汽）在（zài）不同溫度和壓力下的密度是不同的，因（yīn）此蒸汽流量範圍的確定可（kě）由公式(8)進行計算得出
蒸汽流量計公式六                                                    
式中：
ρ： 蒸汽的密度（kg/m3） 
ρ0：1.205kg/m3 
Q蒸汽 ：蒸汽質量流量（t/h）
6．計算壓（yā）力損失（shī），檢測壓力損失對（duì）工藝管線是（shì）否有影響，公式(單位：Pa)：
Δp= CdρV2/2                   公式（shì）（9）
式（shì）中：
ρ：工（gōng）況介質密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測介（jiè）質為（wéi）液體時,為防止氣化（huà）和（hé）氣蝕,應使管道壓力符合以下要求: 
p≥2.7Δp+1.3p0       公式（10）
式中（zhōng）： 
Δp: 壓力損（sǔn）失（Pa）
p0：工（gōng）作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）
Po:流體的蒸汽壓力  (Pa絕壓（yā）)
8．渦街流量計不適合測量高粘度液（yè）體。當計算出的可測流（liú）量下限不滿（mǎn）足設計工藝要（yào）求時，應該考慮選用其（qí）它類型（xíng）流量計。
9．通（tōng）過計算如果有兩種口徑（jìng）都可滿（mǎn）足要求，為了提高測（cè）量效果、降低造價，應選用口徑較小的表。應該注意的是，盡可能使常用量處在流量範圍上限的1/2～2/3
Δp:壓力損失（Pa）  Cd：壓（yā）力損失係數

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