蒸汽流量計概述

      渦街蒸汽流量計（也稱旋渦流量計）是用途極其廣泛的一種流量計量儀表，幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計量、測量和控制。

      應力式渦街流量計是速度式流量計的一種，它以卡門渦街理論為基礎，采用壓電晶體檢測流體通過管道內三角柱時所產生的旋渦頻率，從而測量出流體的流量。渦街流量計廣泛應用于石油、化工、輕工、動力供熱等行業。

渦街蒸汽流量計測量原理

      當管道中流體介質通過旋渦發生體(三角柱)時，由于局部流速加速而產生旋渦現象(如圖一)，此旋渦分成兩列交替地出現，這種旋渦列被稱為卡門渦街。

      卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動速度有關，而與介質的溫度、壓力等特性參數無關，可用下式表示：

      f=StV/d （公式1）

      式中：f—卡門渦街釋放頻率    St—斯特羅哈爾數    V —介質流速     d— 三角柱寬度

      斯特羅哈爾數是渦街流量計的重要參數，它只與介質的雷諾數Re有關。只要管道內介質的雷諾數保持在2×104至7×106范圍內，斯特羅哈爾數St便保持為一個常數，這樣，便可以通過測量旋渦頻率檢測出流體的流速，再通過流速計算出流體的工況體積流量，結合介質的密度即可準確計算出介質的質量流量。

      渦街流量計質量流量的基本公式 ：

      Qg  = 3600fρ/K （公式2）

      式中： Qg ── 質量流量     f ── 脈沖頻率(Hz)    ρ── 密度(kg/m3)  K ── 儀表系數(脈沖個數/m3)

渦街流量計技術參數

      公稱通徑：

      法蘭式：DN15-DN300

      插入式：DN200-DN2000

      適用范圍：

      氣體：壓縮空氣、二氧化碳、氧氣、氮氣等

      液體：除鹽水、軟化水、高溫水等

      蒸汽：飽和蒸汽、過熱蒸汽

      介質溫度： 

      低溫：–40℃-150℃

      中溫：–40℃-250℃

      高溫：–40℃-350℃

      公稱壓力：

      低壓：≤1.6MPa 、≤2.5MPa 

      中壓：≤4MPa 、≤6.3MPa 

      高壓：≤10MPa 、≤16MPa 、≤25MPa 、≤42MPa

      精度等級：

      測量液體：1.0級(0.5級可協議訂貨)

      測量氣體：1.5級(1級可協議訂貨)

      測量蒸汽：1.5級(1級可協議訂貨)

      插入式：2.5級

      流速范圍：

      液體：0.35-8m/s

      氣體：3-70m/s

      蒸汽：2.5-75m/s

      測量范圍：見表一、表二、表三、

      輸出信號：

      電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V

      標準電流：4-20mA

      供電電源：

      電壓脈沖輸出：DC12V/DC24V

      4-20mA標準電流輸出: DC24V/DC24V+3.6V鋰電池

      一體化表頭顯示：3.6V鋰電池

      環境溫度：–20℃-+55℃

      相對濕度：5%-90%

      表體材料：304不銹鋼，其他材質可協議供貨

      防護等級：IP65、IP67

      防爆等級：ExibIICT3Gb，ExibIICT4Gb

      防爆合格證號：CELL.2152，CELL.2154

渦街流量計選型指南

      一、根據測量介質確定渦街流量計的配置和結構形式

            ㈠、測量蒸汽、氣體優選分體式帶溫度、壓力補償渦街流量計，具體的配置是：渦街流量傳感器、智能流量積算儀、壓力變送器、Pt-100鉑熱電阻及壁掛式儀表箱（簡稱五件套）。這種配置計量準確，測量蒸汽顯示的是補償后質量流量，測量氣體顯示的是標況和工況體積流量，
 

            ㈡、測量蒸汽時，當蒸汽溫度小于200℃、口徑不大于DN100也可以選用一體式溫壓補償渦街流 量計，這時顯示的是補償后的質量流量,當蒸汽溫度大于200℃、口徑大于DN100不建議使用該類型儀表；測量氣體時，也可以選用一體式溫壓補償渦街流量計，這時顯示的是標況和工況體積流量。一體式溫壓補償渦街流量計計量較為準確， 但穩定性和讀數方便性不如分體式,如下圖： 

            ㈢、測量蒸汽、氣體有時也選用一體不帶補償渦街流量計， 如下圖。測量蒸汽顯示的是未補償的質量流量，測量氣體顯示的工況體積流量。當溫度和壓力比較穩定時該類型儀表計量也大致準確；當實際溫度、壓力與用戶給定的參數有較大偏離時，測量的結果就會有較大的誤差。實際上蒸汽的溫度、壓力波動都比較大，所以測量蒸汽選用分體式帶溫壓補償渦街流量計，這樣計量準確，便于讀數。

            ㈣、測量除鹽水、軟化水、純凈水、高溫水選用一體或分體不補償渦街流量計；
            ㈤、測量自來水、污水、酸堿液、電解液、空調循環水等優選電磁流量計；
            ㈥、測量柴油、汽油、食用油選用橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、渦輪流量計；
            ㈦、測量導熱油選用標準孔板流量計。

      二、還要確定渦街流量計是否帶以下功能

            1、需給PLC、DCS、積算儀、數顯表等提供輸入信號，則須帶4-20mA電流輸出；

            2、需要采集溫度、壓力、流量流量計的數據，則須帶RS485/RS232通訊接口；

            3、是否需要配備壁掛式儀表箱，以便于固定和保護智能積算儀；

            4、是否需要配備后備電源，以能保證停電時整個測量系統能正常工作100小時以上；

            5、是否需要遠程抄表，以實現對流量、溫度、壓力等參數實時監測。

      三、后還要確定渦街流量計口徑-基于流量的口徑選型方法

            1、渦街流量計公稱通徑不同，其測量范圍也不同，每一種通徑其測量范圍又隨著被測介質的種類和溫度、壓力的變化而變化。

            2、選渦街流量計口徑時不應該按管道口徑直接選擇同口徑的流量計，而應使實際瞬時流量與該口徑的流量范圍相匹配。

            3、渦街流量計選擇合適的口徑是為了解決目前的計量，在流量合適的情況下兼顧到后期流量增大的情況；而不是相反，只考慮以后流量可能增大，而不顧現在有可能流量較小。

                  測量飽和蒸汽時，確定工況溫度與壓力二者之一和大致流量范圍，便可通過查表法（表二、三）確定渦街流量計公稱通徑；

                  測量過熱蒸汽時，確定工況溫度和壓力，通過查表法（表四）確定其密度，通過此密度和大致流量范圍，利用查表法（表二、三）確定渦街流量計公稱通徑。

                  測量氣體和液體時，首先確定介質在工況下大致流量范圍，就可通過查表法（表一）確定渦街流量計公稱通徑。