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鍋爐蒸汽流量表原理：
在流體中設(shè)置三角形旋渦發(fā)生體，則在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖1所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列.
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)平均流速為V。旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到關(guān)系式:
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斯特羅哈爾數(shù)Sr與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系如圖2所示:在曲線平緩的范圍內(nèi)旋渦的發(fā)生頻率與流速成正比,并且不受流體的密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)的影響，因此，只要知道了斯特羅哈爾數(shù)，通過(guò)檢測(cè)出旋渦的發(fā)生頻率，就可以正確地測(cè)量流量。
特點(diǎn)：
★ 檢測(cè)元件不接觸流體，可靠性高，介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。
★ 無(wú)可動(dòng)部件，耐磨損，結(jié)構(gòu)牢靠、簡(jiǎn)單。
★ 測(cè)量范圍寬，準(zhǔn)確度高。
★ 壓力損失小。
★ 脈沖信號(hào)輸出。
★ 計(jì)量成本低。
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| 測(cè)量介質(zhì)： 液體、氣體、蒸汽（傳感器與介質(zhì)接觸部分的材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，可適用于多種腐蝕性介質(zhì)） 規(guī)格： 2.2.1 Φ25 Φ32 Φ40 Φ50 Φ65 Φ80 Φ100 Φ125 Φ150 Φ200 Φ250 Φ300 2.2.2直徑大于300mm為插入式 準(zhǔn)確度 1.0級(jí) 1.5級(jí) 2.5級(jí)（插入式） 量程： 1：6 1：8 1：10 流量測(cè)量范圍： 液體：0.4～7m/s 氣體：5～60m/s 蒸汽：5～70m/s 雷諾數(shù)測(cè)量范圍： 正常雷諾數(shù)（Re）范圍：2×104～7×106 擴(kuò)展雷諾數(shù)（Re）范圍:1×104～7×106 |
工作條件：
傳感器可在3.2條件下正常連續(xù)工作
環(huán)境條件
環(huán)境溫度：
-40～+55℃（非防爆場(chǎng)所）
環(huán)境濕度：
≤85%（相對(duì)濕度）
大氣壓力：
86～106Kpa
安裝指南：
a)傳感器安裝在管道上的位置一定要選振動(dòng)小的地方，振動(dòng)加速度不能大于0.2g，如大于需要采取減震措施。
b)傳感器的上游側(cè)和下游側(cè)必須有足夠的直管段見(jiàn)示意圖3。
圖3
c） 對(duì)于卡裝連接儀表，法蘭焊后必須保證法蘭的端面與管道垂直，內(nèi)表面光滑，見(jiàn)圖4
圖4
d) 傳感器可水平、垂直或傾斜安裝在直管上，當(dāng)垂直安裝測(cè)液體時(shí)，液體必須由下而上流動(dòng)。
e) 當(dāng)在渦街流量傳感器同壓力傳感器和溫度傳感器組成測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，其壓力，溫度測(cè)量點(diǎn)的位置如圖5（P:壓力傳感器，T:溫度傳感器）
圖5
f) 渦街流量傳感器安裝步驟可參考方法A或方法B（以法蘭卡裝型為例）：
方法A：（見(jiàn)示意圖6）
Ⅰ 選定安裝位置，并取前15DN，后5DN直管段割下。
Ⅱ 在選表位置焊上兩片法蘭，并將傳感器裝好。
Ⅲ 去掉原管多出的直管（即表體寬度）。
Ⅳ 將傳感器的前后直管段焊到原工藝管道上。
方法B：（見(jiàn)示意圖7）
Ⅰ 考慮前15DN，后5DN選定裝表位置。
Ⅱ取下表體寬度的一段管，焊上兩片法蘭連接孔同心，將傳感器螺栓緊固好。
圖7
四、基本結(jié)構(gòu)及外型尺寸
LUGB型渦街流量傳感器，是由表體、支柱和放大電路三大部分組成，其管道示意圖如圖8所示，儀表外型尺寸見(jiàn)表1。
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法蘭卡裝型
圖8
表1
DN | L1 | L2 | D | H | 配無(wú)縫鋼管 |
10 | 50 | 80 | 90 | 410 | Φ13×1.5 |
15 | 50 | 80 | 95 | 415 | Φ19×1.5 |
20 | 50 | 80 | 105 | 425 | Φ26×3 |
25 | 53 | 85 | 110 | 430 | Φ32×3.5 |
40 | 66 | 90 | 150 | 481 | Φ47×3.5 |
50 | 74 | 112 | 165 | 495 | Φ59×4.5 |
65 | 74 | 112 | 185 | 515 | Φ76×4.5 |
80 | 70 | 110 | 200 | 527 | Φ89×4.5 |
100 | 80 | 120 | 220 | 550 | Φ108×4 |
125 | 78 | 120 | 235 | 580 | Φ135×5 |
150 | 90 | 132 | 270 | 608 | Φ159×4.5 |
200 | 90 | 136 | 320 | 669 | Φ214×7 |
250 | 110 | 162 | 380 | 727 | Φ275×12.5 |
300 | 126 | 188 | 440 | 775 | Φ325×12.5 |
350 | 178 | 250 | 500 | 810 | Φ379×14.5 |
400 | 200 | 278 | 560 | 860 | Φ430×15 |
450 | 225 | 305 | 610 | 910 | Φ482×16 |
500 | 248 | 330 | 670 | 960 | Φ534×17 |
傳感器的選型主要考慮儀表口徑的選擇和儀表功能以及儀表壓力損失。
儀表口徑的選擇
儀表的口徑不同，其測(cè)量范圍不同，而每一種口徑其測(cè)量范圍又隨被測(cè)介質(zhì)種類和工況溫度、壓力變化而變化。選定儀表口徑，可按被測(cè)介質(zhì)種類和工況溫度及壓力下的流量，通過(guò)查表方法選擇儀表口徑，見(jiàn)表2，見(jiàn)表3，見(jiàn)表4，表5。對(duì)于過(guò)熱蒸汽的流量范圍可通過(guò)查表6，查出被測(cè)介質(zhì)密度，再?gòu)谋?中查出相近密度下的流量范圍。
對(duì)于密度值在表中處于兩值之間的可按比例計(jì)算，對(duì)于工況參數(shù)超出表2，表3、表4，表5的可由廠方幫助決定。
幾種流量換算公式：
a)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量QN換成工況狀態(tài)下的體積流量Qv:
公式1
b)工況下氣體密度計(jì)算：（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度換算成工況下的密度）
公式2
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c)質(zhì)量流量QG換算成體積流量 Qv:
公式3
式中： ρo——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，（kg/m3）（見(jiàn)表7）
QN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
QV——工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)
t——工況狀態(tài)下的溫度(℃)
P——工況狀態(tài)下的壓力（MPa）
ρN——工況狀態(tài)下的密度（kg/m3）
QG——質(zhì)量流量（kg）
液體的流量范圍 （僅供參考） 表2
口徑（mm） | 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍 (m3/h) | 可選測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍（Hz） |
20 | 1.2－12 | 1－15 | 40－600 |
25 | 1.6－16 | 1.6－18 | 35－400 |
40 | 2－30 | 2－48 | 10－240 |
50 | 3－50 | 3－70 | 8－190 |
80 | 15－150 | 10－170 | 6－110 |
100 | 20－200 | 15－270 | 5－90 |
125 | 36－360 | 25－450 | 4.2－76 |
150 | 50－500 | 40－630 | 3.8－60 |
200 | 100－1000 | 80—1200 | 3.2－48 |
250 | 150－1500 | 120－1800 | 2.5－37.5 |
300 | 200－2000 | 180－2500 | 2.2－30.6 |
350 | 300－3000 | 220－3500 | 1.7－27 |
400 | 350－3500 | 300－4500 | 1.4－21 |
500 | 500－5000 | 400－7100 | 1.0－17.8 |
600 | 700－7000 | 500－10000 | 0.7－14 |
氣體工況下測(cè)量范圍 （僅供參考） 表3
口徑（mm） | 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍 (m3/h) | 可選測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍（Hz） |
20 | 6－50 | 5－77 | 220－3400 |
25 | 8－60 | 8－120 | 180－2700 |
40 | 18－180 | 18－310 | 90－1550 |
50 | 30－300 | 30－480 | 80－1280 |
80 | 70－700 | 70－1230 | 40－700 |
100 | 100－1000 | 100－1920 | 30－570 |
125 | 150－1500 | 140－3000 | 23－490 |
150 | 200－2000 | 200－4000 | 18－360 |
200 | 400－4000 | 320－8000 | 13－325 |
250 | 600－6000 | 550—11000 | 11－220 |
300 | 1000－10000 | 800－18000 | 9－210 |
350 | 1500－15000 | 1100－24000 | 8－175 |
400 | 1800－18000 | 1500－30800 | 7－143 |
500 | 2500－25000 | 2000－48000 | 5－120 |
600 | 3200－32000 | 2500－70000 | 3.5－98 |
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飽和蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量范圍（僅供參考） 表4
P(Mpa) T（℃) ρ(Kg/m3) | 0.2 120.23 1.129 | 0.3 133.54 1.651 | 0.4 143.62 2.163 | 0.5 151.84 2.669 | 0.6 158.84 3.170 | 0.7 164.96 3.667 | 0.8 170.41 4.162 | 0.9 175.36 4.655 | 1.0 179.88 5.147 | 1.2 187.96 6.127 | 1.4 195.04 7.106 | 1.6 201.37 8.085 | 1.8 207.11 9.065 | 2.0 212.37 10.05 | |
DN20 Qmax Qmin | kg | 7 70 | 10 100 | 12 120 | 14 140 | 18 180 | 20 200 | 24 240 | 28 280 | 30 300 | 36 360 | 42 420 | 48 480 | 54 540 | 60 600 |
DN25 Qmax Qmin | kg | 9 90 | 13 130 | 16 160 | 20 200 | 25 250 | 30 300 | 32 320 | 37 370 | 40 400 | 48 480 | 56 560 | 64 640 | 72 720 | 80 800 |
DN32 Qmax Qmin | kg | 13 130 | 20 200 | 25 250 | 32 320 | 36 360 | 44 440 | 48 480 | 56 560 | 60 600 | 73 730 | 84 840 | 96 960 | 110 1100 | 120 1200 |
DN40 Qmax Qmin | kg | 22 220 | 33 330 | 40 400 | 50 500 | 60 600 | 75 750 | 80 800 | 94 940 | 100 1000 | 120 1200 | 140 1400 | 160 1600 | 18 1800 | 200 2000 |
DN50 Qmax Qmin | kg | 30 300 | 50 500 | 60 600 | 80 800 | 980 900 | 110 1100 | 120 1200 | 140 1400 | 150 1500 | 180 1800 | 210 2100 | 240 2400 | 270 2700 | 300 3000 |
DN65 Qmax Qmin | kg | 50 500 | 80 800 | 100 1000 | 130 1300 | 150 1500 | 180 1800 | 200 2000 | 240 2400 | 250 2500 | 300 3000 | 350 3500 | 400 4000 | 450 4500 | 500 5000 |
DN80 Qmax Qmin | kg | 80 800 | 120 1200 | 140 1400 | 180 1800 | 210 2100 | 250 2500 | 300 3000 | 320 3200 | 360 3600 | 420 4200 | 500 5000 | 560 5600 | 630 6300 | 700 7000 |
DN100 Qmax Qmin | kg | 110 1100 | 170 1700 | 210 2100 | 270 2700 | 320 3200 | 370 3700 | 420 4200 | 470 4700 | 510 5100 | 610 6100 | 700 7000 | 800 8000 | 900 9000 | 1000 10000 |
DN125 Qmax Qmin | t | 0.17 1.7 | 0.24 2.4 | 0.33 3.3 | 0.40 4.0 | 0.48 4.8 | 0.56 5.6 | 0.64 6.4 | 0.7 7.0 | 0.78 7.8 | 0.9 9.0 | 1.0 10 | 1.2 12 | 1.4 14 | 1.5 15 |
DN150 Qmax Qmin | t | 0.24 2.4 | 0.31 3.1 | 0.44 4.4 | 0.55 5.5 | 0.65 6.5 | 0.75 7.5 | 0.84 8.4 | 0.95 9.5 | 1.10 11.0 | 1.4 14 | 1.6 16 | 1.8 18 | 2.0 20 | 2.4 24 |
DN200 Qmax Qmin | t | 0.5 5.0 | 0.7 7.0 | 0.85 8.5 | 1.05 10.5 | 1.3 13 | 1.5 15 | 1.6 16 | 1.9 19 | 2.1 21 | 2.5 25 | 2.9 29 | 3.2 32 | 3.6 36 | 4.0 40 |
DN250 Qmax Qmin | t | 0.7 7.0 | 1.0 10 | 1.3 13 | 1.5 15 | 1.9 19 | 2.1 21 | 2.5 25 | 2.8 28 | 3.1 31 | 3.7 37 | 4.5 45 | 5.0 50 | 5.5 55 | 6.1 61 |
DN300 Qmax Qmin | t | 1.10 11 | 1.7 17 | 2.2 22 | 2.7 27 | 3.2 32 | 3.7 37 | 4.2 42 | 4.7 47 | 5.2 52 | 6.2 62 | 7.2 72 | 8.1 81 | 9.1 91 | 10.0 400 |
DN350 Qmax Qmin | t | 1.7 17 | 2.4 24 | 3.3 33 | 4.0 40 | 4.8 48 | 5.6 56 | 6.4 64 | 7.0 70 | 7.8 78 | 9.0 90 | 10 100 | 12 120 | 14 140 | 15 150 |
DN400 Qmax Qmin | t | 2.0 20 | 3.0 30 | 3.7 37 | 4.9 49 | 5.5 55 | 6.7 67 | 7.3 73 | 8.5 85 | 9.2 92 | 11.0 110 | 14 140 | 15.6 156 | 17.2 172 | 18.5 185 |
DN500 Qmax Qmin | t | 2.4 24 | 3.1 31 | 4.4 44 | 5.5 55 | 6.5 65 | 7.5 75 | 8.4 84 | 9.5 95 | 11 110 | 14 140 | 16 160 | 18 180 | 20 200 | 24 240 |
DN600 Qmax Qmin | t | 3.5 35 | 5.1 51 | 6.7 67 | 8.4 84 | 9.8 98 | 11.5 115 | 12.9 129 | 15.0 150 | 16.2 162 | 19.3 193 | 22.4 224 | 25.6 256 | 28.8 288 | 32.1 321 |
