蒸汽流量表

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。

該儀表采用*的差動技術，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產品抗震性差、小信號數據紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術和防護措施，保證了產品的可靠性。產品有基本型和復合型兩種型式，基本型測量流量信號；復合型可同時實現溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結構，以適應不同的安裝環境。

渦街流量計的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標準孔板流量計，但從流量儀表發展狀況來看，孔板流量計盡管其歷史悠久、應用范圍廣；人們對它的研究也充分，試驗數據完善，但用標準孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3比1，對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計具有結構簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現象。另外，渦街流量計的壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達30比1。因此，隨著渦街流量計測量技術的成熟，渦街流量計的使用越來越受到人們的青睞。

渦街流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關，可用下式表示：

f=Stv/d

式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數，無量綱，它的數值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數的函數，St=f（l/Re）。

當雷諾數Re在102~105范圍內，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數在102~105，旋渦頻率f=0.2v/d。

由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。應用場合　發電及熱電聯產、供熱行業；航天、造船、核能及兵器行業；機械、冶金、煤礦及汽車制造行業；石油、化工行業；醫藥、食品及煙灑制造行業；森工、農墾及輕工行業等。

分類

(1) 電學原理：用于此類原理的儀表有電磁式、差動電容式、電感式、應變電阻式等。
　　(2) 聲學原理：利用聲學原理進行流量測量的有超聲波式．聲學式(沖擊波式)等。
　　(3) 熱學原理：利用熱學原理測量流量的有熱量式、直接量熱式、間接量熱式等。
　　(4) 光學原理：激光式、光電式等是屬于此類原理的儀表。
　　(5) 原于物理原理：核磁共振式、核輻射式等是屬于此類原理的儀表．
　　(6) 其它原理：有標記原理(示蹤原理、核磁共振原理)、相關原理等。

主要特點

1、表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。

2、 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。

3、 全新的數字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。

4、 電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

5、 全新點陣漢字液晶顯示，使用操作更方便。

特性

1. 高可靠性
   　　流量傳感器使用集成生產的傳感部件和控制電路，傳感部分無機械運動，驅動部分選用高品質的繼電器，因而使可靠性大大提高。
   　　2. 極寬的流量范圍
   　　流量傳感器只對流體的流速敏感，因而可以通過配接不同的管道直徑，來監控不同大小的流量，監控流量的大小幾乎沒有限制。
   　　3.全直通的流動管道
   　　流量傳感器全直通的特性在很多應用場合具有重要意義，在石油、化工、重工、輕工、生物工程醫藥等諸多行業的生產中，流動的流動受到流量開關的阻礙，因而可能導致流體堵塞管道等生產事故發生。流量開關能在不影響流量的條件下實施在線監控而避免生產事故的發生。
   　　4.簡明直觀的指示
   　　流量傳感器具有電源指示和流量狀態指示?？梢灾庇^的顯示當前管道中流量的狀態。
   　　5. 適用多種流體介質
   　　流量傳感器中，同一型號的流量開關即可適用于氣體，也可用于液體，如水、油等。只要調節流量開關中的旋鈕，即可對氣體、液體等流量進行監控。
   　　6. 無壓力損失
   　　流量傳感器特殊方法集成制造使探頭可做到很小的尺寸，因而對流體幾乎沒有壓力損失，在很多場合下，直接取代壓力開關將使系統具有更好的可靠性和更廣的適用范圍。

測量的特點

我們向熱用戶送出的蒸汽都是過熱蒸汽，但是在經過長距離輸送后，隨著工況（一般指溫度和壓力）的變化，過熱蒸汽會因為熱量損失溫度降低而使其從過熱狀態進入飽和或過飽和狀態（壓力0.58MPa溫度164℃為過熱蒸汽，東岳壓力0.6MP溫度245℃，而綠美食品壓力0.58MP溫度162℃），也就是說遠端熱用戶接收到的蒸汽有可能變成飽和蒸汽。我們通常用干度X(指飽和蒸汽中的含水量多少)來衡量飽和蒸汽的質量好壞，的是干飽和蒸汽，一般稱為過熱飽和蒸汽，簡稱過熱蒸汽，其含水量可忽略不計（X=1）；干度差的稱濕飽和蒸汽，含水量多可達30%，這就存在著飽和蒸汽的“兩相流”問題。進展情況

1.國內外天然氣計量狀況簡要回顧 天然氣作為一種優質能源和化工原料其計量越來越被人們重視。歐美等工業化水平較高的發達國家，對天然氣計量技術的研究起步較早，投人的資金及科技力量較大，尤其是對貿易天然氣的計量十分重視。從流量計選型上，歐洲主要使用渦輪、腰輪流量計，如在荷蘭渦輪、腰輪流量計的使用約占80%，在加拿大渦輪流量計的使用約占90%，而美國則以使用蒸汽為主，約占80%。從整體上來看，在流量計使用上，70年代形成了蒸汽使用高潮，80年代形成了渦輪流量計使用的高潮，90年代中后期則掀起了超聲流量計熱潮。

2.蒸汽流量計近幾年，我國天然氣計量技術新進展 我國大量使用的蒸汽節流裝置及其二次儀表雙波紋管差壓計的計量技術，由于其固有的缺陷，如蒸汽在使用過程中的不斷磨損、腐蝕；現場阻力件組合形式遠不止標準規定的7種情況；現場旋渦流、脈動流影響因素復雜；對于氣量波動大、變化頻率高的狀況適應性差；導壓管易引起信號滯后等，不能保證其計量準確度，這給流量工作者帶來了新的研究課題。

選型規格

產品選型

正確的選用渦街流量計是保證用好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。

流量范圍

注意事項

在計量液體時，務必使流量計傳感器始終*充滿介質，無夾帶氣體。

在儀表上下游提供足夠的直管段并確保非彎曲的對稱外形。盡可能在儀表下游安裝閥門。

豎直安裝通常是優先選擇的，向上游動的流體能確保儀表總是滿管，且介質中的固態成分能夠均勻分布。

如有可能產生氣泡，應提供氣體分離器。

在易于振動的長管路中進行安裝時，應在流量計的上下游安裝消除器。

對于蒸汽應用，儀表安裝應避免安裝在U形彎底部，避免因吸收冷凝而在開車時導致的水錘現象，水錘的強度導致傳感機構過分受力，致使傳感器*損壞。

特別注意

編輯

傳感器安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對傳感器的使用壽命影響*，非常容易對傳感器造成*性損壞、

傳感器盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄露，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。

蒸汽流量計入口與出口直管段部分:

為了確保完整的功能，入口處的流型應不受干擾。上游直管段部分的長度應為流量計口徑（D）的大約15倍，下游直管段部分的長度應為流量計口徑（D）的大約5倍。以確保儀表在變化的過程條件下符合其精度指標（如圖3）

注：如您的應用不能提供足夠的上游直管段，我們將在短10D上游直管段的條件下，向您提供修正方案以使儀表滿足您的精度要求。

3．當需要將實測壓力和溫度信號用于補償質量流量或標準流量時，請在氣體流量計下游安裝壓力和溫度變送器。

4.高溫度介質的安裝

蒸汽流量計安裝對直管段的要求：正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節，若安裝環節失誤輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。它的詳細要求如下：

如果安裝點上的上游有漸縮管，上游應有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。

如果安裝點上的上游有漸擴管，上游應有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段

如果安裝點上游有90°彎頭或下行接頭，上游應有不小于20D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管段。

如果安裝點上游在同一平面上有90°彎頭，流量調節閥或壓力調節閥盡量安裝在蒸汽流量計下游5D以遠處，若必須安裝在流量計的上游， 蒸汽流量計上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風機、壓縮機，上游應有不小于25D的等徑直管段，下游應有不小于5D的等徑直管。

特別注意：蒸汽流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關閥門，對流量計的使用壽命影響*，非常容易對流量計造成*性損壞。盡量避免在架空的非常長的管道上安裝，這樣時間一長后，由于流量計的下垂非常容易造成流量計于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時，必須在流量計的上下游2D處分別設置管道緊固裝置。