關(guān)于蒸汽流量計如何選型
點(diǎn)擊次數：2404 發(fā)布時(shí)間：2021-03-19 07:55:30
目前測量蒸汽的儀表主要為兩種形式：渦街流量計與差壓式流量計。差壓式流量計與渦街流量計比較壓力損失大、測量精度不高、差壓傳送錯誤，綜合各方面性能確定選擇渦街流量計。
一.蒸汽流量計產(chǎn)品的種類(lèi)和適用范圍
1．LUGB系列滿(mǎn)管型壓電式渦街流量?jì)x表
2．LUGB系列插入型壓電式渦街流量?jì)x表
3．LUGE系列滿(mǎn)管型電容式渦街流量?jì)x表
4．LUGE系列插入型電容式渦街流量?jì)x表
5．LUGB/E系列電池供電型渦街流量?jì)x表
6．潛水型/分體型渦街流量?jì)x表（協(xié)議訂貨）
7．多功能曲線(xiàn)紀錄積算儀，帶P/T補償功能、中文液晶顯示
8．智能流量積算儀，數碼管顯示
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二.蒸汽流量計工作原理
在流體中設置非流線(xiàn)型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡曼渦街，如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
f=StV/d 公式(1)
式中：
f－發(fā)生體一側產(chǎn)生的卡門(mén)旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數（無(wú)量綱數）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見(jiàn)，通過(guò)測量卡門(mén)渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無(wú)因次未知數，
圖（二）表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關(guān)系。
在曲線(xiàn)表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱(chēng)為儀表常數（K），見(jiàn)式（2）
K＝N/Q（1/m³） 公式（2）
式中：K＝儀表常數（1/m³）。
N＝脈沖個(gè)數
Q＝體積流量（m³）
三.蒸汽流量計口徑的確定和安裝設計
蒸汽流量計儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶(hù)和設計單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并隨時(shí)可與我公司的銷(xiāo)售或技術(shù)支持部門(mén)聯(lián)系，以確保選型正確。
一．適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量?jì)x表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測的流量范圍需要通過(guò)計算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見(jiàn)表（二），參比條件如下：
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：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1． 明確以下工作參數。
（1）被測介質(zhì)的名稱(chēng)、組份
（2）工作狀態(tài)的最小、常用、最大流量
（3）介質(zhì)的最低、常用、最高壓力和溫度
（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2． 渦街流量計儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應先根據工藝參數求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：
（1）已知氣體標準狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公 式求出工況體積流量
(2)已知氣體標準狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公式求出工況密度
（3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv
式中：
Qv： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)
（Qv=3600f/K K:儀表系數 ）
Qo： 介質(zhì)在標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
Qm： 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)
ρo：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）
P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)
t： 工況狀態(tài)溫度(℃)
3．儀表下限流量的確定。渦街流量?jì)x表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量?jì)x表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿(mǎn)足兩個(gè)條件：最小雷諾數不應低于界限雷諾數（Re=2×104）；對于應力式渦街流量?jì)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許值（旋渦強度與升力ρv2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測下限流量：
由運動(dòng)粘度決定的線(xiàn)性下限流量：
式中：
Qρ：滿(mǎn)足旋渦強度要求的最小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ:滿(mǎn)足最小雷諾數要求的最小線(xiàn)性體積流量(m3/h)
ρ:被測介質(zhì)工況密度（kg/m3）
Q0: 參比條件下儀表的最小體積流量
(m3/h)
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動(dòng)粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質(zhì)的運動(dòng)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?jì)x表可測下限流量和線(xiàn)性下限流量：
Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax , 線(xiàn)性流量范圍為Qυ～Qmax
Qυ
Qρ～Qmax
Qmax：渦街流量?jì)x表的上限體積流量(m3/h)
4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應該小于70m/s,液體的上限流速應該小于7m/s
5．當用戶(hù)測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計算得出
式中：
ρ： 蒸汽的密度（kg/m3）
ρ0：1.205kg/m3
Q蒸汽 ：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）
6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線(xiàn)是否有影響，公式(單位：Pa)：
Δp= CdρV2/2 公式（9）
式中：
ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應使管道壓力符合以下要求:
p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）
式中：
Δp: 壓力損失（Pa）
p0：工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)
8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿(mǎn)足設計工藝要求時(shí)，應該考慮選用其它類(lèi)型流量計。
9．通過(guò)計算如果有兩種口徑都可滿(mǎn)足要求，為了提高測量效果、降低造價(jià)，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范圍上限的1/2～2/3
Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數
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