技术文章

涡街压缩空气流量计

江苏力创仪表科技有限公司

2019/6/28 17:53:47

压缩空气流量计——江苏力创仪表科技有限公司

涡街流量仪表广泛适用于石油化工、冶金、热力纺织造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气氢气、天然气、煤气等) 、水和液体(如:水、汽油、酒精、苯类等)的计量和控制.

压缩空气流量计工作原理:

在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼旋涡,如图(一)所示。                     

 

在旋涡发生体下游形成交替有规律的旋涡列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:


                         f=StV/d                 

公式(1)

式中:

f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率HZ

St-斯特劳哈尔数(无量纲数)

V-流体的平均流速 (m/s)

d-旋涡发生体的宽度 (m)

由此可见,通过测量卡曼涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数(St)是无因次未知数,

在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比,称为仪表常数(K),见式(2)

                        K=3600f/Q(1/m³)              公式(2)

式中:K=仪表常数(m-3)。

f=脉冲个数 

Q=体积流量(m³)

压缩空气流量计选型:

     正确的选用氩气流量计是保证用好涡街流量计的前提条件,需要考虑重要因素:通经(DN)、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类

注意事项

在流量计上下游提供足够的直管段并确保非弯曲的对称外形。尽可能在仪表下游安装阀门。

竖直安装通常是优先选择的,向上游动的流体能确保仪表总是满管,且介质中的成分能够均匀分布。

在易于振动的长管路中进行安装时,应在流量计的上下游安装消除器。

对于煤气的应用,仪表安装应避免安装在U形弯底部,避免因吸收冷凝而在开车时导致的水锤现象,水锤的强度导致传感机构过分受力,致使传感器*损坏。

面对如此众多品种的煤气流量计,对于一般用户选型成了一个难题。如何科学地、客观地选出*的煤气流量计流量计是需要关注的一个问题。我们认为选型应当遵循适当的规则,尽量避免厂商的误导宣传,为自己找到一种恰到好处的煤气流量计流量计,它就是自己的理想流量计。

选型可按五个方面进行:煤气流量计性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。各方面的考虑因素如下:

1.流量计性能方面:度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号输出特性、响应时间等;

2.流量计流体特性方面:流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流等;

3.流量计安装条件方面:管道布置方向、流动方向、上下游管道长度、管道口径、维护空间、管道振动、接地、电源、辅属设备(过滤、排污)、防爆等;

4.流量计经济因素方面:购置费、安装费、维修费、校验费、使用寿命、运行费(能耗)、备品备件等。

当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即涡街。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。

压缩空气流量计优点:                                                 汽流

不受温度、压力的影响,同时不易堵,不易卡,不易结垢,耐高温、高压。
安全防爆,适用于恶劣环境。
无可动部件、无空洞缝隙设计,产品无磨损、耐脏污,无需机械维修,使用寿命长。
采用微功耗*,电池供电的现场显示型流量计,可不断电运行两年以上。
稳压补偿一体化设计。
电流输出均为电隔离型,具有良好的共模干扰抑制能力。
同时显示流量值与累计流量值,不必轮流切换。
采用抗振探头,有效消除外界振动影响。
电路采用表面贴装工艺,结构紧凑,可靠性高。
采用分体式信号转换器,电缆zui10米。
量程比宽达20:1

整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小。
分体式涡街流量计采用不锈钢材质,可适用于腐蚀性介质的测量。
现场液晶显示,脉冲、4-20mA输出或485通讯,可与工业自动化系统连接。

涡街流量计产品应用:涡街流量计广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等) 、水和液体(如:水、汽油、酒精、苯类等)的计量和控制.

 

仪表口径

(mm)

液体

气体

 

测量范围

(m3/h)

输出频率范围

(Hz)

测量范围

(m3/h)

输出频率范围

(Hz)

15

0.35

    35600

2.220

  2602000

20

0.610

    29420

436

2101900

25

1.216

25336

8.855

1901140

32

   1.820

18264

10150

1561080

40

240

10200

27205

1401040

50

360

8160

35380

941020

65

485

6120

35800

94940

80

6.5130

4.182

861100

55690

100

15220

4.769

1331700

42536

125

20350

3.257

1502000

38475

150

30450

2.843

3474000

33380

200

45800

231

5608000

22315

250

651250

1.525

89011000

18221

300

952000

1.224

136018000

16213

(300)

1001500

5.587

156015600

85880

(400)

1803000

5.687

275027000

85880

(500)

3004500

5.688

430043000

85880

(600)

4506500

5.789

610061000

85880

(800)

75010000

5.788

11000110000

85880

(1000)

12001700

5.888

17000170000

85880

>(1000)

协议

 

协议

 

      表(三) 常用气体介质的标准状态密度(0℃,绝压P=0.1MPa)

气体名称

密度(kg/m3)

气体名称

密度(kg/m3)

空气()

1.2928

乙炔

1.1717

氮气

1.2506

乙烯

1.2604

氧气

1.4289

丙烯

1.9140

氩气

1.7840

甲烷

0.7167

氖气

0.9000

乙烷

1.3567

氨气

0.7710

丙烷

2.0050

氢气

0.08988

丁烷

2.7030

一氧化碳

1.97704

天然气

0.8280

二氧化碳

1.3401

煤制气

0.8020

 

 

调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游10D处。

0.98DbDp1.05Db

         上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于0.05Db

 

压缩空气流量计

口径(mm)

(mm)

A

B

C

CH

15、20、25、32

70

55

365

425

40

85

80

390

450

50

85

90

400

460

65

85

105

415

475

80

85

120

430

490

100

85

140

450

510

125

85

168

478

538

150

100

194

504

564

200

100

248

558

618

250

115

300

610

670

300

130

350

660

720

 

 

压缩空气流量计产品选型:

 

 

涡街流量仪表

检测

B

 

压电式传感器

方式

E

 

电容式传感器

连接方式

1

仅对满管型

法兰连接型

2

仅对满管型

法兰卡装型

3

仅对插入型

简易插入型

4

仅对插入型

球阀插入型

测量介质

2

 

液体

3

气体

4

蒸汽

公称通径

2

 

DN25

单位:mm

30

DN300

使用环境

P

 

普通型

B

防爆型

输出信号

1

脉冲输出

2

420mA电流输出,液晶显示

3

RS-485通讯

4

电池供电,不带温度、压力补偿

5

温压补偿一体,420mA电流输出型

6

温压补偿一体,电池供电型

压缩空气流量计技术参数:

公称通径(mm

15202540506580100125150200250300,(3001000插入式)

公称压力(MPa

DN15-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:-40150-40260-40330;电容式: -40400-40500(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:1.02.0g

±1%R±1.5%R;插入式:±2.5%R

范围度

16130

供电电压

传感器:DC +12VDC +24V;变送器:DC +12V DC +24V;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:420mA

压力损失系数

符合JB/T9249标准 Cd≤2.4

防爆标志

本安型:Exdia CT2-T5隔爆型:ExdCT2-T5     

防护等级

普通型IP65     潜水型 IP68

环境条件

温度-2055,相对湿度5%90%,大气压力86106kPa

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 420mA ≤1500m;负载电阻≤750Ω RS485/HART≤1200m.

 

 

 

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