SKLU系列
蒸汽渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度佳,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此穩(wěn)定高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計(jì)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(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用。
一、蒸汽渦街流量計(jì)工作原理
在蒸汽流體中設(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V1,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=SrV1/d=SrV/md 。1)
式中 V1--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=πD2V/4=πD2mdf/4Sr (2)
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
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃或20℃,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)下和工況下的絕對壓力,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。
蒸汽渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)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(jì)的理想產(chǎn)品。
為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,SKLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(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,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在為了解決這一問題,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?v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。
為了使用方便,電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。
溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)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。
二、蒸汽渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
◆測量介質(zhì):蒸汽
◆口徑規(guī)格:DN15~DN300
◆連接方式:法蘭卡裝式、法蘭連接式
◆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
◆測量精度: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:
EXdbIICT6Gb
防護(hù)等級 IP65
三、蒸汽渦街流量計(jì)選型
代號 |
通徑 |
流量范圍m3/h(飽和蒸汽180℃ ρ=5.157Kg/m3) |
SKLU-15 |
DN15 |
3.0~12 |
DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì) |
SKLU-20 |
DN20 |
6~30 |
SKLU-25 |
DN25 |
9.0~55 |
SKLU-32 |
DN32 |
12~120 |
SKLU-40 |
DN40 |
20~200 |
SKLU-50 |
DN50 |
30~300 |
SKLU-65 |
DN65 |
50~500 |
SKLU-80 |
DN80 |
80~800 |
SKLU-100 |
DN100 |
120~1200 |
SKLU-125 |
DN125 |
200~2000 |
SKLU-150 |
DN150 |
300~3000 |
SKLU-200 |
DN200 |
500~5000 |
SKLU-250 |
DN250 |
800~8000 |
SKLU-300 |
DN300 |
1100~11000 |
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代號 |
功能1 |
N |
無溫壓補(bǔ)償(適合做外補(bǔ)) |
Y |
自帶溫壓補(bǔ)償一體式 |
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代號 |
輸出型號 |
F1 |
4-20mA輸出(二線制) |
F2 |
脈沖 |
F3 |
RS485通訊接口 |
F4 |
HART協(xié)議 |
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代號 |
被測介質(zhì) |
J3 |
蒸汽 |
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代號 |
連接方式 |
L1 |
法蘭卡裝式 |
L2 |
法蘭連接式 |
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代號 |
功能2 |
E2 |
1.5級(DN15、20精度為4%) |
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 (法蘭) |
B2 |
碳鋼 (法蘭) |
渦街流量計(jì)系列產(chǎn)品有:插入式渦街流量計(jì);氣體渦街流量計(jì);蒸汽渦街流量計(jì);帶溫壓補(bǔ)償一體式渦街流量計(jì);