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涡街蒸汽流量计的选型和安装

时间:2017/07/09来源:未知

    摘要:本文论述了涡街流量计的工作原理,分析了流量蒸汽流量计的选型和安装应注意的问题和方法。
    蒸汽是一种高压、高温、高湿的复杂流体,对蒸汽流量计量产品的选型一是要考虑流量计的耐温、耐压、抗腐蚀和防潮能力,二是在选型和安装过程中也要注意流量计的技术参数和安装尺寸的要求,以达到使用稳定、计量准确的要求据有关资料表明,仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型和错误安装而造成的,所以流量计的选型是非常重要的环节:下面以涡街蒸汽流量计的选型和安装为例给以简要的分析。
    一、涡街流量计的基本工作原理
    涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制的一种速度型的流体振荡型流量仪表,口前它的制造和使用技术已经十分成熟,被普遍应用在蒸汽的消耗计量及流量监控中,在石化、冶金、发电等工业部门和市政、环保各个领域得到了广泛的应用。
图1涡街流量计原理图
图1涡街流量计原理图
    如图1.所示,当在测量管道中插人一柱状物体时,流体通过柱状物体两则就交替产生有规则的旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。涡街的释放频率为:
 
涡街的释放频率为



涡街的释放频率为
    实验表明当流体的雷诺数Re在2x1护一7x10,时,斯特劳哈系数St≈0.17为常数,此时,流体的体积流量与卡门涡街释放频率f成正比,所以检测出涡街释放频率f就可以求得流速V,由V求出体积流量Qv。当通过流量计一定的蒸汽压力和温度时,通过仪表积算仪所储存的对应蒸汽密度P与瞬时体积流量Qv的积分,就可计算和显示蒸汽的累计质量流量Qa。
    二、流***计温度、压力的选择
    流量计标定的压力与温度的选择应大于所提供的蒸汽的压力与温度的***大值。如检测1. 3MPa, 194℃的饱和蒸汽流量时,需要选择1. 6MPa,
300℃的流量计。如果欲测量饱和蒸汽要选择温度变送器或压力变送器进行温度或压力补偿,如果测量的介质是过热蒸汽就要选择温度和压力变送器同时进行温压补偿。
    三、流***计管径的选择
    每种管径的流量计在通过一定的温度和压力时,都有一定的测量范围,超出了这个范围就会产生测量误差偏大或不能测量等问题,因为当流体的雷诺数超出了一定的区域,卡门涡街的释放频率就不与流量的变化成线形比例关系。因此要根据蒸汽的流量范围来选择流量计的管径。如某厂家一台内径为DN50的流量计当测量压力为1. 3MPa的饱和蒸汽时,其测量范围为0.5一1. 97 t/h,当流量低于0. 15t/h时,就不能测量蒸汽的流量了,必须更换更小口径的流量计。
 
    四、注重对直管段的要求
    当流量计上游存在有弯头、阀门或扩管时,与之连接的上游管道有直管段要求,目的是尽量使进入流量计的流体成紊流状态。如图2所示,流量计上游存在阀门时,直管段长度必须保证不小于50D。另外尽量保证流量计安装的下游管道直径大于或等于流量计的通径,否则就会使涡街处流速降低,影响旋涡体的形成,使测量灵敏度下降。
图2上游有阀门时流量计的安装尺寸示意图
图2上游有阀门时流量计的安装尺寸示意图
    五、对环境震动的要求
    涡街流量传感器尽量避免安装在震动较强的管道上,如周围有大型震动设备时应避开安装,若无法避免应在传感器上下游处加装管道固定支架并加防震垫。
    六、对周围强磁场的防护
    连接信号线应采用屏蔽金属电缆,传感器和仪表及金属屏蔽线要可靠地接地,周围应避开强磁场和大的绕线磁场的干扰等。
    总之,只要大家能正确选型,规范安装,精心护养,实现蒸汽流量准确测量和仪表长期稳定计量是不难的。

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