一、LUGB渦街氣體流量計的應(yīng)用 LU系列智能型渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。智能型渦街流量計的特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。智能型渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量儀表。 二、的測量原理 在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(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,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。 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: f=SrU1/d=SrU/md (1) 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 管道內(nèi)體積流量qv為 qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 2 K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 3 式中 K-流量計的儀表系數(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,VSF的流量計算式為公式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h; 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)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。 渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。 為提高智能型渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發(fā)出了GY-LU改進型渦街流量傳感器,因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。 在實際應(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。 為了使用方便,電池供電的本地顯示型智能型渦街流量計采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。 三、技術(shù)參數(shù) ◆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 防護等級 IP65 四、智能型渦街流量計產(chǎn)品選型 代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | LU-25 | DN25 | 1~10液體 | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 | LU-32 | DN32 | 1.5~18液體 | 15~150(氣體) | LU-40 | DN40 | 2.2~27液體 | 22.6~150(氣體) | LU-50 | DN50 | 4~55液體 | 35~350(氣體) | LU-80 | DN80 | 9~135液體 | 90~900(氣體) | LU-100 | DN100 | 14~200液體 | 140~1400(氣體) | LU-150 | DN150 | 32~480液體 | 300~3000(氣體) | LU-200 | DN200 | 56~800液體 | 550~5500(氣體) | | 代號 | 功能1 | N | 無溫壓補償 | Y | 有溫壓補償 | | 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 |
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