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氣體渦街流量計主要用于工業管道中蒸汽介質流體的流量測量,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、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。氣體渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較優越、理想的流量儀表。
一、工作原理
在蒸汽流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為 ,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:
f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為(4)
斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
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,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監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。
氣體渦街流量計便是依據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適應能力,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況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。
為提高氣體渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了HN LUG改進型渦街流量傳感器,因其獨特的結構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。
在實際應用中,往往最大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,最小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的優質工作段,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,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的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,電池供電的就地顯示型氣體渦街流量計采用微功耗高新技術,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節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的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
◆測量介質: 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規格 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
◆脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材質 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
渦街流量儀表極大地克服了傳統壓電式渦街流量儀表抗振性差、不耐高溫的缺點,擴展了渦街流量儀表的應用范圍。公司產品廣泛適用于對一般氣體、蒸汽及液體的測量。
主要特點
1、結構簡單牢固,無可動部件,可靠性高
2、傳感器差動電容設計,抗振性能好
3、傳感器陶瓷內芯設計,工作溫度范圍寬
4、外置式探頭,不易堵塞,抗污性能好
5、測量范圍寬,一般范圍度可達1:15以上
6、壓損小,能量損失低,便于節能
7、 適用范圍廣,廣泛適用于一般氣體、蒸汽及液體的計量。現在渦街流量儀表已廣泛地應用于化工、冶金、熱力、紡織、造紙等眾多領域,已慢慢發展成為流量儀表行業中的主導產品,是孔板流量計理想的替代產品。
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本公司擁有一批高、中級工程技術人員和經驗豐富的營銷團隊,專業從事工業自動化儀表的開發、研制和生產,座落于廣西首府南寧,交通極為便利 主要生產銷售:壓力/差壓變送器,單/雙法蘭液位變送器等變送器,電磁流量計,渦街流量計,渦輪流量計,超聲波流量計,旋進漩渦流量計,孔板流量計,流量定量控制,雷達物位計,各種料位計,熱電阻,熱電偶,磁翻板液位計,浮球液位計,智能數顯控制儀,智能PID控制調節儀系列,智能手操器及校驗儀表,并代理橫河、羅斯蒙特、霍尼韋爾及等,產品廣泛應用于石油、化工、食品、制藥、電力、冶金、水處理、環保、制造業、能源、造紙、注塑、橡膠、紡織、印染、水泥、陶瓷、機械、鋼鐵等行業領域。
公司堅持“科技、創新、質量、服務”的發展方針,貢獻民族經濟”的宗旨,在今后的發展中,將繼續致力于品牌建設,不斷培育新的經濟增長點,把“普時”建設為國際品牌企業。
本公司將以優質的產品、優惠的價格、優良的服務,竭誠與各界朋友,新老客戶誠信合作,共創輝煌。
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