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夾持式蒸汽流量計(jì) 渦街流量計(jì)

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產(chǎn)品型號HLLUGBJC10-300

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蘇州華陸儀器儀表有限公司

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產(chǎn)品簡介

夾持式蒸汽流量計(jì)為了準(zhǔn)確測量蒸汽流量，在實(shí)際應(yīng)用中必須注意以下事項(xiàng)，確保蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量，流量計(jì)正確安裝非常關(guān)鍵，蒸汽系統(tǒng)壓力和溫度的變化。為避免壓力或溫度的波動引起的非測量性誤差，蒸汽流量測量應(yīng)增加密度補(bǔ)償功能，嚴(yán)格規(guī)范蒸汽流量計(jì)的操作，防止儀表損壞。?

詳細(xì)介紹

夾持式蒸汽流量計(jì)

LUGB系列渦街流量計(jì)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)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,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；無可動機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量?。粌x表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃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,是一種比較*、理想的流量儀表。

工作原理:

渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理，通過探頭檢測出漩渦分離頻率計(jì)算出流量并在信號變送器中轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖或電流信號輸出。

主要特點(diǎn)：

?精度較高，液體測量精度為±1.0%；氣體測量精度為±1.5%
?壓損小，約為孔板流量計(jì)的1/4，屬于節(jié)能流量儀表
?安裝方式靈活，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝
?采用消擾電路和抗震動傳感頭，具有一定抗壞境震動性能
?無可動部件，儀表壽命長

技術(shù)參數(shù)：

儀表型號	HLLU-N	HLLU-A	HLLU-B	HLLU- C	HLLU- D1/D2
信號輸出	脈沖	4-20mA	無	4-20mA	可選4-20mA或脈沖
供電電源	24VDC±15%	24VDC±15%	鋰電池	24VDC±15%	24VDC±15%和鋰電池
通訊接口	無	無	無	可選RS485	可選RS485
精度等級	液體：1.0級氣體：1.5級蒸汽：1.5級		液體：1.0級氣體：1.5級蒸汽：1.5級		液體：1.0級氣體：1.5級蒸汽：1.5級
顯示器	無		有		有
儀表材質(zhì)	304SS		304SS		304SS
防爆等級	可選ExiaIICT5或ExdIIBT6		可選ExiaIICT5或ExdIIBT6		可選ExiaIICT5或ExdIIBT6
防護(hù)等級	IP65		IP65		IP65
整機(jī)功耗	＜1W		＜1W		＜1W
儀表通經(jīng)	DN15~DN300		DN15~DN300		DN15~DN300
安裝方式	法蘭夾持或一體化法蘭連接		法蘭夾持或一體化法蘭連接		法蘭夾持或一體化法蘭連接
耐壓等級	可選1.6MPa或2.5MPa		可選1.6MPa或2.5MPa		可選1.6MPa或2.5MPa
介質(zhì)溫度	-40℃~250℃、-40℃~350℃		-40℃~250℃、-40℃~350℃		-40℃~250℃、-40℃~350℃
環(huán)境溫度	-20℃~60℃		-20℃~60℃		-20℃~60℃

流量范圍：

儀表口徑（mm)	液體流量范圍(m3/h)	氣體流量范圍(m3/h)
15	0.4～4	3～12
20	0.8～8	6～30
25	1.～12	9～55
32	2.0～20	12～120
40	3.0～30	20～200
50	5.0～50	30～300
65	8.0～80	50～500
80	12～120	80～800
100	20～200	120～1200
125	30～300	200～2000
150	40～400	300～3000
200	75～750	500～5000
250	110～1100	800～8000
300	160～1600	1100～
(300)	160～1500	1560～
(400)	180～3000	2750～
(500)	300～4500	4300～
(600)	450～6500	6100～
(800)	750～10000	11000～
(1000)	1200～17000	17000～
>(1000)	協(xié)議	協(xié)議

注：表中（300）—（1000）口徑為插入式。

蒸汽流量計(jì)量方面的經(jīng)驗(yàn)介紹：

蒸汽流量受蒸汽狀態(tài)以及蒸汽流量計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝及密度補(bǔ)償?shù)雀鞣N因素的影響，其計(jì)量精度，特別是在小流量用汽的情況下，存在計(jì)量偏大或者計(jì)量偏小，經(jīng)常會產(chǎn)生計(jì)量糾紛。為了解決此類計(jì)量糾紛，筆者總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)也確實(shí)解決了計(jì)量糾紛帶來的麻煩。該文主要介紹流量計(jì)安裝經(jīng)驗(yàn)及蒸汽流量的密度補(bǔ)償。

影響蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量的因素有很多，如流量計(jì)上下游安裝的直管段不足，蒸汽的密度補(bǔ)償不正確，2個(gè)冷凝罐安裝錯誤等等。經(jīng)常會遇到在關(guān)閉蒸汽管道總閥門的情況下，流量積算儀上還有流量顯示，檢查節(jié)流裝置及引壓管等輔助設(shè)備，不堵不漏，排污正常;檢驗(yàn)差壓變送器和二次儀表等，也都合格，存在無中生有的現(xiàn)象。此類問題可以從孔板取壓口、一次閥選型、冷凝罐安裝等幾方面查找原因。該文從這幾個(gè)方面介紹實(shí)際現(xiàn)場經(jīng)常遇到的問題。

1 流量計(jì)安裝

1. 1 孔板取壓口

一些流量計(jì)安裝手冊或者參考書中會介紹測量蒸汽的孔板取壓口為水平方向 θ =45°引出.不難理解，冷凝罐中多余的冷凝水沿著斜坡流回母管，但是在實(shí)際現(xiàn)場中經(jīng)常選用的一次閥是針型閥，如果選用公稱通經(jīng)太小的話，使凝結(jié)水回流不暢而積在針型閥上方的引壓管內(nèi)，引起引壓管密度不一致。測量蒸汽時(shí)母管與冷凝罐進(jìn)行汽液交換包括兩部分，一是母管內(nèi)的蒸汽經(jīng)一次閥進(jìn)入冷凝罐，二是冷凝罐內(nèi)的液體返回母管。在汽液交換時(shí)如果正負(fù)壓管是*同步，交換的方向也*一致，孔板取壓口的差壓轉(zhuǎn)換成凝結(jié)水的差壓，并不會產(chǎn)生差壓值的變化，但是實(shí)際上很難保證這種交換既同步又同向。這樣在蒸汽量小的時(shí)候，2 個(gè)引壓管的密度之差乘以 sin45°就會有一差值，這個(gè)差值通過一系列的計(jì)算會傳遞到變送器的差壓值，就會存在不計(jì)或者計(jì)量偏大的現(xiàn)象。如何解決上述問題，建議按照圖2安裝，水平方向取壓，盡管 2 個(gè)引壓管的密度還是有差異，由于 θ = 0°即 sin0° = 0，就不會存在差異值。但是還會存在示值波動，要解決示值波動的問題，建議將針型閥換成閘閥或者球閥，要求內(nèi)徑不小于10mm，一次閥門的公稱通經(jīng)也要不小于 10 mm。

1. 2 冷凝罐

在用孔板測量蒸汽流量時(shí)，通常要安裝2個(gè)冷凝罐，2個(gè)冷凝罐內(nèi)液位高度相等是差壓信號不失真?zhèn)鬟f的關(guān)鍵。這2個(gè)冷凝罐必須同高度安裝，底部是出口接變送器，冷凝罐的側(cè)面是入口接孔板側(cè)，按照圖2取壓。其作用有2個(gè):一是將蒸汽差壓信號轉(zhuǎn)換成凝結(jié)水的差壓信號，以防蒸汽直接進(jìn)入差壓變送器高低壓室，燙壞儀表;二是保證引壓管兩側(cè)冷凝液位相同，起到平衡作用，冷凝罐截面積相對于引壓管截面來說要大很多，有利于維持冷凝水液位的相對穩(wěn)定。

在日常工作中，維護(hù)蒸汽流量計(jì)的時(shí)候經(jīng)常發(fā)生2個(gè)冷凝罐一個(gè)燙一個(gè)冷。正常情況下冷凝罐與母管內(nèi)的蒸汽相通，其汽相壓力與母管取壓口處一致，冷凝罐上部應(yīng)該是燙的。其中有一個(gè)冷凝罐是冷的，可以斷定罐的上部不是蒸汽。造成冷凝罐上部不是蒸汽的原因有很多:①引壓管堵;②一次閥堵塞;③在取壓口和冷凝罐之間存在U型槽。①和②這2個(gè)問題時(shí)常發(fā)生，通過定期排污，或者更換管徑大一點(diǎn)的引壓管和一次閥都可以解決此類問題。③主要是不按照要求安裝導(dǎo)致出現(xiàn)的問題，在現(xiàn)場實(shí)際安裝過程中，安裝人員的一個(gè)將就意識，會導(dǎo)致流量計(jì)測量的數(shù)據(jù)大相徑庭，所以一定要嚴(yán)格按照要求安裝流量計(jì)。

如圖3所示，取壓口和冷凝罐之間存在液封，A 段管在一次閥附近形成 U 形水封，所以這段管的凝結(jié)水無法靠重力順暢地返回母管。A 管內(nèi)的凝結(jié)水，由于流體靜力學(xué)的作用，對正在冷凝罐內(nèi)的靜壓產(chǎn)生抽吸作用，從而使差壓產(chǎn)生偏移。必須對引壓管進(jìn)行整改，如圖4所示，引壓管彎曲的弧度標(biāo)準(zhǔn)為90°，嚴(yán)格按照要求作業(yè)，消除由于安裝導(dǎo)致的誤差。

1. 3 差壓變送器

采用差壓流量計(jì)測量蒸汽時(shí)，建議選用高低壓室各有2個(gè)排放口的，選擇2個(gè)排放口的目的是，當(dāng)蒸汽冷凝為水時(shí)會釋放氣體，在沒有安裝集氣罐時(shí)，差壓變送器的上方的一個(gè)口用做排氣，可以將高低壓室的空氣排凈，如圖 5 所示。

2 密度補(bǔ)償

密度補(bǔ)償分兩種情況，一是通過存放在積算儀中的密度表，查找密度表中對應(yīng)的密度進(jìn)行補(bǔ)償，這種情況精度比較高;還有就是差壓、壓力、溫度信號接入 PLC或DCS中，通過擬合的密度公式進(jìn)行密度補(bǔ)償。

2. 1 查表法

公司測量蒸汽常將渦街流量計(jì)與流量積算儀配套使用，因?yàn)橛每装辶髁坑?jì)來測量蒸汽，壓損大，引壓管、三組閥及連接頭容易泄漏;且在冬季需對引壓管進(jìn)行保溫，維護(hù)成本高。而渦街流量計(jì)壓損小，克服了傳輸中的泄漏問題，也不需要采取保溫措施，測量準(zhǔn)確度高。方案中渦街流量計(jì)輸出的是體積流量，把體積流量信號、壓力、溫度信號直接采集到型號為SB-2100的流量積算儀，通過式(1)計(jì)算出蒸汽的質(zhì)量流量。SB -2100 流量積算儀大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過壓力、溫度可以查表判斷蒸汽是飽和蒸汽還是過熱蒸汽。當(dāng)選擇的過熱蒸汽在運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)為飽和蒸汽時(shí)可自動判斷，并按飽和蒸汽的密度進(jìn)行補(bǔ)償，若再轉(zhuǎn)回過熱蒸汽也會自動判斷。

F = K × ρ × D p (1)

式中:F 為質(zhì)量流量(kg/h);K 為流量系數(shù)，即渦街流量計(jì)銘牌上的流量系數(shù);ρ 為密度(kg/m 3 );D p 為比例信號，即渦街流量計(jì)輸出的體積流量信號的百分比。

2. 2 計(jì)算法

實(shí)際現(xiàn)場也有很多是把差壓、壓力、溫度信號分別接入 PLC 或者 DCS 中的，利用孔板計(jì)算書的計(jì)算式(2)計(jì)算蒸汽流量。

式中:ΔP為差壓信號。

由于現(xiàn)場沒有安裝測量密度的儀表，蒸汽的密度補(bǔ)償與一般氣體溫壓補(bǔ)償不同，它是通過壓力值、溫度值查表得出密度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹＿^熱蒸汽和飽和蒸汽的密度擬合公式摘自《流量測量節(jié)流裝置設(shè)計(jì)手冊》中的1967IFC公式，過熱蒸汽密度與壓力、溫度都有關(guān)，飽和蒸汽僅與壓力有關(guān)。

1)過熱蒸汽

式中:T 為工況溫度(K);P 為工況壓力(0.1MPa)(表壓)。

2)飽和蒸汽

3 結(jié)束語

為了準(zhǔn)確測量蒸汽流量，在實(shí)際應(yīng)用中必須注意以下事項(xiàng)：

1)確保蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量，流量計(jì)正確安裝非常關(guān)鍵。

2)蒸汽系統(tǒng)壓力和溫度的變化，為避免壓力或溫度的波動引起的非測量性誤差，蒸汽流量測量應(yīng)增加密度補(bǔ)償功能。

3)嚴(yán)格規(guī)范蒸汽流量計(jì)的操作，防止儀表損壞。

關(guān)鍵詞：蒸汽流量計(jì) 渦街流量計(jì) 儀表

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