热电厂蒸汽流量计

热电厂蒸汽流量计—江苏凯晟仪表有限公司

热电厂蒸汽流量计工作原理
    蒸汽流量计是以卡门（Kaman）和斯特劳哈（Strouhsl）有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时，在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带，称之为“卡门涡街”。 
    由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡，于是在发生体两侧产生压力脉动，从而使检测体产生交变压力，封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下，产生与旋涡同频率的交变电荷信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、zui后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号（或转换成4 ～20mA信号）,送至积算仪进行处理、显示和控制。 

    一定雷诺数范围内（2×104～7×106 ），旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St?v/d，式中St 为斯特劳哈数，它是一个无量纲的系数，只要准确测出频率f，就可以求得流体流速v，由v求出体积流量。

优点
结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，*运行十分可靠。
安装简单，维护十分方便。
检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。
输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点飘移，精度高。
测量范围宽，量程比可达1：10。

仪表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。  
全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。  
全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。  
电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。  
全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便。
压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。
在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数。 
应用范围广，蒸汽，液体，气体的流量均可测量。

    流量计利用液体振动原理而开发的一种新型流量计，广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量，该流量计无可动部件，可靠性强、精度高、寿命长，可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响，同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压，安全防爆，适用于恶劣环境。流量计分一体化显示和远传显示，并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。

工作原理
智能涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。
流量计流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体，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。
f=(sr*V)/d
式中:
ｆ── 柱体侧旋涡分离的频率(Ｈｚ);
Ｖ── 柱侧流速(ｍ/ｓ);
ｄ── 柱体迎流面宽度(ｍ);
Ｓr ── 斯特劳哈尔数。是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数。

       图一 圆管内的涡街

技术指标：
1．测量介质：液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。
2．精度等级：液体±1.0%，气体（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作压力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介质温度：普通型-40～150℃ 中温型-40～250℃ 高温型-40～350℃。
5．输出信号：三线电压脉冲，低电平0～1V，高电平 > 4V，占空比50%； 二线制标准电流4～20mA；三线制标准电流0～10mA。
6．工作环境：-35℃～+60℃，湿度≤95%RH。
7．工作电源：DC12V；DC24V。
8．壳体材料：碳钢、不锈钢。
9．防爆类型：本安型 ExibIICT6。

安装：
将涡街测量头插入管道特定位置，通过测量该位置的局部流量，根据管道截面流速分布关系，计算出管道内平均流速值。它由转换器、插入杆组件、球阀（根据需求配 ）、安装短管（ф100）、涡街测量头等组成。
安装步骤：
1．在需要安装流量计的管道正上方（水平管道有此要求），割开 一个略小于ф100的孔，去掉毛刺；
2．将配套的一端带有法兰的短管放在孔的上面，保持短管与管 道垂直，焊接牢固；
3．放上垫片，插入流量计，法兰连接，若此时有球阀，应先将球阀放在短管上连接好，再打开球阀，插入流量计；
4．保证流量计前有大于15D和后有5D的直管段(D为管道内径)。

型号选择
流量仪表的选型是仪表应用中的非常重要的工作，据有关部门统计，流量仪表在实际应用中有2/3的故障是错误选型和错误安装造成的，请特别注意。

对直管段的要求
为了确保仪表正常、准确运行，传感器安装点的上下游必须有一定的直管道，以调整流场，如图所示。

图1：同心缩管；
图2：同心扩管；
图3：一个90度弯头；
图4：同一平面两个90度弯头；
图5：不同平面两个90度弯头；
图6 ：调节阀应安装在传感器下游5D以 远处，若必须安装在传感器上游，则传感器上游应有不小于50D的 等径直管段，下游应有不小于5D 的等径直管段。
九、对管道的要求
1）上、下游配管内径D和与传感器内径DN相同，其差异满足下述条件：0.95DN≤D≤1.1DN。
2）配管应与传感器同心，同轴度应小于0.05DN。
3）密封垫不能凸入管道内，其内径可比传感器内径略大。
4）如需断流检查与清洗传感器，应设置旁通管道，如下图所示。