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:
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
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ?。?)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
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。當(dāng)測量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
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。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其*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zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,zui小流量又往往會低于儀表的下限值,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。
◆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
代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||||||
HT-LU-25 | DN25 | 1~10(液體) | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請查看說明書,DN300以上*使用插入式渦街流量計(jì) | ||||
HT-LU-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |||||
HT-LU-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |||||
HT-LU-50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |||||
HT-LU-80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |||||
HT-LU-100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |||||
HT-LU-150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |||||
HT-LU-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 |
① HT-LU-的zui大優(yōu)點(diǎn)是抗振性能特別好,無零點(diǎn)漂移,可靠性高。通過長時(shí)間對渦街流量計(jì)進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析,華天設(shè)計(jì)出了*的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用*的數(shù)控車床進(jìn)行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù),配合特殊的工藝處理,從而zui大限度的克服渦街流量計(jì)存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個(gè)通病。這是華天公司在制作渦街流量計(jì)方面的技術(shù)*優(yōu)勢,使得華天公司出廠的渦街流量計(jì)具有量好的抗振動(dòng)能力。
②FFM63系列的傳感器的通用性很強(qiáng),從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng),從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號。
③結(jié)構(gòu)簡單牢固,無可動(dòng)部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
④檢測元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長
傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi),不與被測介質(zhì)接觸,所以FFM63系列渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測量范圍寬,量程比可達(dá)1:10
⑦渦街流量計(jì)測量體積流量時(shí)不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號實(shí)際上是與流速成線性關(guān)系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度,乘以體積流量就得到質(zhì)量流量,若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。
用口徑DN50的渦街流量計(jì)測量可燃?xì)怏w的流量,若管道內(nèi)的zui大流量Qmax =200m3/h時(shí),傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測量。
渦街流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)
●測量流體:飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
●測量準(zhǔn)確度及重復(fù)性:
測量流體 | 準(zhǔn)確度 | 重復(fù)性 |
氣體(含蒸汽) | 1.0級 | 0.33% |
液體 | 1.5級 | 0.5% |
測量流體 | 流速下限(m/s) | 流速上限(m/s) |
氣體(含蒸汽) | 7 | 70 |
液體 | 0.7 | 7 |
●流體溫度:-40℃~250℃(普通型),100℃~350℃(普通型)
●結(jié)構(gòu)類型:一體型渦街流量計(jì)
●結(jié)構(gòu)材質(zhì)
部件名稱 | 材質(zhì) |
傳感器表體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
旋渦發(fā)生體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
檢測探頭 | 316L |
連桿 | 304不銹鋼 |
散熱器 | 鋁合金 |
墊片 | 耐高溫石棉墊、丁晴橡膠墊片、石墨墊片 |
*種電源方式 | 3.6V鋰電池供電(就地顯示型) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC)或3.6V鋰電池供電雙電源供電 |
●電氣接口:M20*1.5
●防護(hù)等級:IP65
●表體處理:傳感器表體采用不銹鋼噴砂,放大器外殼采用噴塑。
●環(huán)境溫度:-35℃~60℃(無LCD)、-5℃~60℃(帶LCD)
●相對濕度:5%~95℃
一般原則:在易受電噪聲干擾的場所,使用屏蔽電纜。屏蔽層應(yīng)可靠的接在放大器的接地螺絲上或在控制室接工作接地。在高溫或低溫環(huán)境中或者是現(xiàn)場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體時(shí),要采用適合于這種特殊場合的的屏蔽電纜。
頻率信號輸出的接線
輸出頻率信號的流量計(jì)與其它設(shè)備之間采用三線制傳輸,供電電源為24VDC±10%(或12VDC),輸出回路的zui小負(fù)載電阻為10KΩ,zui大電容為0.2UF。
如何正確選擇安裝點(diǎn) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
大鍋爐房現(xiàn)場安裝實(shí)圖