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温压补偿涡街流量计

时间:2021-01-11 10:33:32  来源:  作者: ; 浏览

带温度压力补偿的一体式涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。我公司生产的DC-LUGY系列一体化涡街流量计采用先进的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的准确度和可靠性。

LUG智能涡街流量计是基于卡门涡街原理研制成功的新型流量计。涡街流量计适用于测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气、一般气体、水和低腐蚀性液体的质量流量、体积流量。主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。产品广泛用于石油、化工、冶金、机械、食品、造纸,以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种低黏度液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。
 
 
◆涡街流量计测量原理:
在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
假设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
(1)f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
     Sr--斯特劳哈尔数;
     m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为:
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量,是节流式流量计的理想替代产品。
在实际应用中,往往最大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,最小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的最佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便。
为了使用方便,电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。
 
◆产品特点:
1、压力损失小,运行费用低,更具节能意义。
2、结构简单,无可动部件,无磨损,无需机械维修。
3、测量量程比宽,可达10:1(特殊可以扩展)。
4、采用低功耗CPU中央处理器及液晶显示器,采用微功耗设计,耗能低微,分电池供电就地型(电池可用2年)与电池供电远传型,也有外供电远传型,性能稳定可靠。
4、电路高度集成,技术先进,电路无漂移、无自激,就地显示温度、压力、瞬时流量、累积流量、密度、频率等参数。可以被测介质进行稳压补偿。
5、采用隐藏按键设计,密码菜单管理,有效防止无关人员对仪表改动,仪表参数现场设定简单。
6、仪表设计数字脉冲输出,也有两线制4~20mA电流输出。带Hart协议。带RS485通讯接口。
7、特定的数据实时存贮功能,无论什么情况都能保证内部数据永不丢失。
8、采用压电晶体检测元件,可靠性高,可在-20~280℃范围内工作
◆技术参数
采用标准 Q/YHC0401-2001 JB/T6807-93
测量介质 气体、液体、蒸汽
口径规格 法兰卡装式 15,25,30,40,50,65,80,100
法兰连接式 125,150,200
插入式口径规格 200~2000
流量范围 正常测量流速范围 液体:0.5~7m/s,气体:5~50m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表1;蒸汽流量范围见表2;插入式流量范围见表3
量    程 参考表1、表2、表3
精    度 法兰卡装式、法兰式为1级、1.5
插入式为2.5级
环境温度 -25℃~+55℃
介质温度 常温:-20℃~+100℃,高温:-20℃~+150℃或-20℃~+250℃
电    源 DC 24V±10%;DC 12V±10%;3.6V 7.5Ah
工作压力 DN 25~50: 2.5MPa、4.0MPa
DN 80~200: 1.6MPa、2.5MPa
插入式: 1.6MPa
防护等级 IP65
防爆等级 本安型 iaIIcT1-T5
输出信号 电压脉冲 高电平8~10V,低电平0.7~1.3V (防暴型:高电平4~5)
脉冲占空比约50%,传输距离为100米
标准电流 4 ~ 20mA,负载电阻小于600Ω(电源24V),传输距离为3000米
信号线接口 内螺纹 M20×1.5
材    质 表体: 1Cr18Ni9Ti,转换器外壳:铝合金
 
表1、液体与气体(单位:m3/h):
口径(mm) 液体测量范围(m3/h) 输出频率(Hz) 气体测量范围(m3/h) 输出频率(Hz)
DN25 1~12 - 10~100 -
DN32 1.5~23 - 15~150 -
DN40 2.4~32 - 23~230 -
DN50 4~50 - 35~350 -
DN80 10~130 - 90~900 -
DN100 20~200 - 140~1400 -
DN150 31~310 - 300~3000 -
DN200 45~450 - 550~5500 -
DN250 80~800 - 880~8800 -
DN300 150~150 - 1300~13000 -
(DN300) 100~1500 5.5~87 1560~15600 85~880
(DN400) 180~3000 5.6~87 2750~27500 85~880
(DN500) 300~4500 5.6~88 4300~43000 85~880
(DN600) 450~6500 5.7~89 6100~61000 85~880
(DN800) 750~10000 5.6~88 11000~110000 85~880
(DN1000) 1200~17000 5.8~88 17000~170000 85~880
注:(DN300)~(DN1000)为插入式涡街流量计
 
 
饱和水蒸汽质量流量范围
绝压P/MPa
温度T/℃
密度ρ/(kg/m3
0.2
120.23
1.129
0.3
133.54
1.651
0.4
143.62
2.163
0.5
151.84
2.669
0.6
158.94
3.170
0.7
164.96
3.667
0.8
170.41
4.162
DN25  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
14
140
140
17
170
204
19
190
267
22
220
330
23
230
391
25
250
453
27
270
541
DN32  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
31
310
357
38
380
522
44
440
684
48
480
844
53
530
1003
57
570
1160
60
600
1317
DN50  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
52
520
558
63
630
816
73
730
1069
81
810
1320
88
880
1568
95
950
1813
101
1010
2058
DN65  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
67.8
678
900
99
990
1326
131
1310
1741
160
1600
2134
180
1800
2535
200
2000
2733
215
2150
3330
DN80  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
122
1220
1429
148
1480
2090
170
1700
2738
188
1880
3379
205
2050
4013
221
2210
4642
235
2350
5269
DN100  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
175
1750
2233
212
2120
3266
242
2420
4278
269
2690
5279
293
2930
5279
315
3150
7254
336
3360
8233
DN150  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
350
3500
5025
423
4230
7348
484
4840
9627
538
5380
11879
586
5860
14019
631
6310
16321
672
6720
15824
DN200  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
700
7000
8933
846
8460
13064
969
9690
17115
1076
10760
21119
1173
11730
25083
1261
12610
29016
1344
13440
32993
绝压p/MPa
湿度T/℃
密度p/(kg/m3
0.9
175.36
4.655
1.0
179.88
5.147
1.2
187.96
6.127
1.4
195.04
7.106
1.6
201.37
8.085
1.8
207.11
9.065
2.0
212.37
10.05
DN25  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
28
280
575
30
300
636
33
330
757
35
350
878
37
370
999
40
400
1120
42
420
1242
DN32  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
64
640
1473
67
670
1629
73
730
1939
79
790
2249
84
840
2559
89
890
2869
94
940
3180
DN50  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
107
1070
2302
112
1120
2545
122
1220
3030
132
1320
3514
140
1400
3998
149
1490
4483
157
1570
4970
DN65  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
220
2200
3724
225
2250
4117
235
2350
4902
245
2450
5685
255
2550
6470
265
2650
7252
275
2750
8038
DN80  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
249
2490
5893
261
2610
6515
285
2850
7757
307
3070
8996
328
3280
10235
347
3470
11476
365
3650
12723
DN100  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
355
3550
9208
374
3740
10181
408
4080
12120
439
4390
14057
468
4680
15993
496
4960
17932
522
5220
19880
DN150  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
711
7110
20719
747
7470
22909
815
8150
27270
878
8780
31628
936
9360
35985
992
9920
40347
1044
10440
44732
DN200  Qmin
Qmax
可扩展最大上限
1421
14210
36834
1494
14940
40727
1630
16300
48481
1756
17560
56228
1873
18730
63794
1983
19830
71729
2088
20880
79523
 
 
流量计规格表:
 
法兰卡装式及法兰连接式涡街变送器(1.6MPa)尺寸见表
卡装式 公称通径
mm
压力等级
MPa
L
mm
G D
mm
d 1
mm
N-d2 d
mm
b
mm
重量
Kg
常温 高温
25 2.5~4.0 80 342   500 76 - - 25 - 7
32 2.5~4.0 80 342   505 76 - - 32 - 10
50 2.5~4.0 80 337   515 86 - - 50 - 12.5
65 80 345   530 102 - - 65 - 28
80 1.6~2.5 100 350   540 112 - - 80 - 25
100 1.6~2.5 110 330   550 132 - - 100 - 35
150 1.6 140 355   575 203 - - 150 - 40
200 1.6 150 380   600 259 - - 200 - 46
法兰连接式 100 1.6 250 310   530 215 180 8-φ18 100 26 30
150 1.6 300 335   555 280 240 8-φ23 150 28 34
200 1.6 320 370   590 335 295 12-φ23 200 30 41
符合GB/T9119—2000的要求。
外形尺寸

1、法兰卡装式(图3)


2、法兰连接式(图4)

 
3、直管段要求

 

4、球阀插入式涡街安装定位尺寸
 
涡街流量计产品选型
OW-LUGB 智能涡街流量计
公称通径 -XXX 50表示DN50 蒸汽流量请查看说明书,DN300以上推荐使用插入式涡街流量计
  代号 功能1
N 无温压补偿
Y 有温压补偿
  代号 输出型号
F1 4-20mA输出(二线制)
F2 4-20mA输出(三线制)
F3 RS485通讯接口
  代号 被测介质
J1 液体
J2 气体
J3 蒸汽
  代号 连接方式
L1     法兰卡装式
L2 法兰连接式
L3 插入式
  代号 功能2
E1 1.0级
E2 1.5级
T1 常温
T2 高温
T3 蒸汽
P1 1.6MPa
P2 2.5MPa
P3 4.0MPa
D1 内部3.6V供电
D2 DC24V供电
B1 不锈钢
B2 碳钢
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