电厂蒸汽锅炉流量计测量原理
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。
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:
f=SrU1/d=SrU/md (1)
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
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 2
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 3
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。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
斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
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{**}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。
技术参数
◆测量介质: 气体、蒸气
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s
◆测量{**}度 1.0级 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃
◆高温–25℃~150℃ -25℃~350℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
◆防护等级 IP65
环境湿度:相对湿度5 ~ 85%
信号远传距离:≤500m
信号线接口:内螺纹M20×1.5
直管段长度:上游≥10D 下游≥5D
产品{**}点
1、双排液晶同时显示累计流量和瞬时流量;
2、内部锂电池供电,无需外部电源;
3、锅炉蒸汽流量计微功耗设计,两节+3v锂电池可连续工作一年半以上;
4、传感器内无可动部件,结构简单而牢固,压损小、维扩量小、使用寿命长。
5、锅炉蒸汽流量计{**}度等级:气体,指示值的±1.0%;蒸汽,指示值的±1.5%。
6、输出信号:a.oc门脉冲输出; b.电流4-20ma(两线制/三线制)。
7、电源电压:+24vdc(需要信号输出时提供)。
8、介质温度: 普通型a.-40℃~+130℃;b.-10℃~+250℃;
安装简单,维护十分方便。
检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,{**}度高。
测量范围宽,量程比可达1:10。
压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
安装设计
仪表的正确安装是保障仪表正常运行的重要环节,若安装不当,轻则影响仪表的使用{**}度,重则会影响电厂蒸汽锅炉流量计的使用寿命,甚{**}会损坏仪表。
安装环境要求:
尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。
仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。
避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。
避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。
流量仪表应尽量避{**}安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游 2D 处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。
仪表安装在室内,安装在室外应注意防水,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成 U 形,避{**}水顺着电缆线进入放大器壳内。
安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。