鍋爐蒸汽流量計

魏小峰：/  

簡介

蒸汽主要用孔板、渦街流量計等來測量，其中以渦街流量計更為常見，其主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其點是壓力損失小，量程范圍大，精度，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，維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬信號,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、理想的測量儀器。

蒸汽流量計

原理

渦街流量計是根據卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統中。

蒸汽流量計的原理：

   鍋爐蒸汽流量計是由設計在流場中的旋渦發作體、檢測探頭及相應的電子線路等構成。當流體流經旋渦發作體時，它的兩邊就形成了替換改變的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯羅哈爾在卡門渦街理論的基礎上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關系式：
f = St × V/d 
式中：f 渦街發作頻率 (Hz)
V旋渦發作體兩邊的平均流速(m/s )
St 斯羅哈爾系數（常數）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或信號。    
耐腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須維護；機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；在工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計大大縮短；測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤1.5)；表體中同時集成溫壓補償功能，可測量流體的體積流量或質量流量。采用全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。采用鋰電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。
 

鍋爐蒸汽流量計

選型

     正確的選用蒸汽流量計是用渦街流量計的前提條件，需要考慮重要因素：通經（DN）、安裝方式、介質溫度、輸出信號、介質種類

    選型可按以下幾個方面進行

1．流量計性能方面：度、重復性、線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出性、響應時間等；

2．流量計流體性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學性質、磨損、腐蝕、結垢、臟污、氣體壓縮系數、等熵指數、比熱容、電導率、聲速、混相流、脈動流等；

3．流量計安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、上下游管道長度、管道口徑、維護空間、管道振動、接地、電源、輔屬設備（過濾、排污）、防爆等；

4．流量計經濟因素方面：購置費、安裝費、維修費、校驗費、使用壽命、運行費（能耗）、備品備件等。

概述

當沿著軸向流動的流體在流經前一個三角形鈍體時會產生旋渦脫離現象，在鈍體兩側交替產生卡門旋渦，當旋渦流經后面一個三角形鈍體時，旋渦度被化，且旋渦的頻率與流體的速度成正比，并為線性，與單鈍體的結構相比，雙鈍體組合結構化了流體振動，可降低流量計的計量下限。通過安裝在鈍體兩側的兩個壓電傳感器可檢測出旋渦振蕩并輸出微弱電荷信號經放大器差動放大、濾波、整形后剔除干擾信號并輸出頻率與流速成正比的脈沖信號。積算儀中對脈沖信號進行計數并計算，得到工況體積流量并累積得到工況體積總量。由于采用了雙鈍體組合結構，克服了傳統流量計下限流量的缺點，降低測量下限。

蒸汽流量計點；

2.1采用雙鈍體流量傳感器技術、差動式雙壓電傳感器技術，范圍度寬，流量下限低，抗*力，計量準確可靠。

2.2采用微功耗新技術，憑內外電源均可工作，內電池可連續使用五年以上。

2.3采用LCD顯示工況瞬時流量、工況累積流量等，顯示清晰直觀，讀數方便。

2.4與旋進式流量計相比，壓力損失較小，適合于壓力較低之場合使用。

2.5無機械轉動部件，可靠，穩定性，維修量少，對介質適應性。

2.6可通過RS485接口與數據采集器配套實現GPRS無線數據傳輸，安全可靠，可方便實現自動化管理。

2.7表頭可180°隨意旋轉，安裝方便。

蒸汽流量計主要參數

注：表中大壓力損失為密度為ρ=1.205kg/ m3 的干空氣在大工況流量時的數值。

3.2 適用介質：天然氣、城市煤氣、壓縮空氣、氮氣、氧氣(流量計須經工藝處理)、烷

類及工業惰性氣體等。

3.3 使用條件

環境溫度：-30℃～+60℃； 介質溫度：-20℃～+80℃；

大氣壓力：70kPa～106kPa； 相對濕度：5～95。

3.4 流量計典型誤差性曲線

3.5 流量計典型壓力損失曲線（介質為密度ρ=1.205kg/ m3 的空氣）

3.6 電氣性能指標

3.6.1 工作電源與功耗

a.外電源：+24VDC±15，適用于4mA～20mA 輸出、脈沖輸出、RS485 等；

b.內電源：1 組3.6V 鋰電池，平均功耗≤0.5mW,可連續使用五年以上。

3.6.2 脈沖輸出方式：工況脈沖信號，電平≥20V，低電平≤1V。

3.6.3 RS485 通信：可直接與上位機或二次儀表聯網，遠傳顯示當前數據。

3.6.4 4mA～20mA 電流信號：兩線制或三線制。

3.7 防爆等：隔爆型ExdⅡBT4；本安型ExiaⅡCT4

3.8 防護等：IP65

3.9 安裝連接形式： 流量計與管道的連接方式采用法蘭連接。

流量計法蘭：

a.壓力等≤4.0MPa，符合/T9113.1-2000平面、突面整體鋼制管法蘭（突面）。

b.壓力等≥6.3MPa，符合/T9113.2-2000凹凸面整體鋼制管法蘭（凸面）。

3.10 前后直管段要求：前直管段≥10DN；后直管段≥5DN。

• 蒸汽流量計的安裝設計及客戶現場安裝圖示：

• 儀表管道安裝要求：
  • 渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  DN為儀表公稱口徑  單位:mm                                                                 

奧科蒸汽流量計客戶現場安裝圖示：

蒸汽流量表，歡迎魏工,：，我們主要是做蒸汽流量表，柴油流量表，天然氣流量表，污水流量表，壓縮空氣計量表，自來水流量計，液位計，

         
        孔板流量計是將孔板與多參數差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控制和測量。  

孔板流量計適用范圍  
1. 公稱直徑： 15 mm ≤DN≤1200mm  
2. 公稱壓力：PN≤10MPa  
3. 工作溫度：－50℃≤t≤550℃  
4. 量程比：1:10， 1:15  
5. 精度：0.5，1

一.孔板流量計概述

節流裝置又稱為差壓式流量計,是由一次檢測件（節流件）和二次裝置（差壓變送器和流量顯示儀）組成廣泛應用于氣體.蒸汽和液體的流量測量.具有結構簡單,維修方便,性能穩定,使用可靠等點.

       孔板節流裝置是節流件可不需標定直接依照生產,1.2624-81<流量測量節流裝置的設計安裝和使用>;2.ISO5167<組織規定的各種節流裝置>3.化工部GJ516-87-HK06

二.孔板流量計外形

三、孔板流量計工作原理

     充滿管道的流體流經管道內的節流裝置，在節流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側產生靜壓力差。

　在已知有關參數的條件下，根據流動連續性原理和伯努利方程可以推導出差壓與流量之間的關系而求得流量。其基本公式如下：

c－流出系數　　無量綱　

d－工作條件下節流件的節流孔或喉部直徑

D－工作條件下上游管道內徑

qm－質量流量　Kg/s

qv－體積流量　m³/s

ß－直徑比d/D  無量綱

流體的密度Kg/m³

可膨脹性系數　　無量綱

四、孔板流量計結構　

節流裝置組成

1. 節流件：孔板、噴嘴、長徑噴嘴、1／4圓孔板、雙重孔板、偏心孔板、圓缺孔板、錐形入口孔板等
2. 取壓裝置：環室、取壓法蘭、夾持環、導壓管等
3. 連接法蘭（、各種及其它設計部門的法蘭）　、緊固件。
4. 測量管

注意事項

◆安 裝 
▲可水平、垂直或傾斜安裝，應管內充滿液體。 
▲節流裝置前，后直管段應是直的，無肉眼可見彎曲，同時應是“圓的”，內壁應潔凈，無凹坑與沉淀物。 
▲直管段長度要求及節流裝置安裝應符合/T26224—93有關規定。 
▲引壓管路安裝應符合規定的規范。 
◆訂貨須知 
訂貨時請詳細提供以下數據： 
（1）被測介質 
（2）大、常用、小流量。 
（3）工作壓力、工作溫度 
（4）介質密度、粘度 
（5）管道材質、內徑、外徑 
（6）允許壓力損失 
（7）取壓方式 
（8）現場管道敷設情況和局部阻力件形式。

蒸汽流量表安裝：

1、盡可能避開電設備、頻設備、開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

2、避開溫熱源和輻射源的直接影響。若須安裝，須有隔熱通風措施。

3、避開濕環境和腐蝕氣體環境。若須安裝，須有通風措施。

4、渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較的管道上。若須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加抗振效果。

5、安裝在室內，安裝在室外應注意防水，別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

6、流量計安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

蒸汽流量表