涡街流量计

涡街流量计

涡街流量计

 

涡街流量计发生体分类

涡街流量计发生体的分类以现状和结构为基础。

按照柱形分:有圆柱 三角柱 矩形柱 T 形柱发生体等。

按照结构分:有单发生体和双(多)发生体两类。单发生体的基本形状有圆柱 三角柱和矩形柱等。把几种基本型的方式体进行组合,就形成复合型发生体。

涡街流量计发生体应具备三个基本条件:

•  应具有较陡断的截面形状,具有这种形状的非流线型柱体,是产生漩涡分离的基本条件;

•  发生体应是一根均匀的柱状体,在柱体的轴线方向上所有的横截面形状是相同的 均匀的 对称的,这是把三维管流转变成二维的旋转流的条件;

•  柱体的两侧具有明显的棱边,能控制漩涡在发生体的轴线方向上同步分离。并在较宽的雷诺数范围内,保持漩涡分离点稳定,这是保持斯特劳哈尔数 Sr 恒定的必要条件。

    其他要求:使用的材质要求耐腐和耐温;固有频率应处在涡街流量计的信号频带之外;结构尽量简单;能为检测元件预留安装空间位置;产生的漩涡强烈,以利于信号检测。

 

涡街流量计检测元件移出型结构可不断流安装

   涡街流量计在发生体的两侧开导压孔,把与漩涡同步变化的压力信号引到测量管外部,压电检测元件安装在发生体的上方,为了便于更换检测元件,在压力通道上安装了小阀门,工作时阀门打开,交替变化的压力通过压力传递通道,作用到检测元件的两侧。仪表维修或更换检测元件时,可把阀门关闭,这样就实现了不断流状态下的操作。

    检测元件移出型结构,对高温型涡街流量计来说,大大降低了压电检测元件的工作温度,提高了检测元件的寿命和稳定性。缺点是信号损失比较严重,引起涡街流量计下限流量增高,缩小了涡街流量计的范围度。

还有一种移出型结构采用机械传力机构完成力的传递,同样可以达到不断流更换检测元件的目的。

 

涡街流量计使用注意事项

( l )现场安装完毕通电和通流前的检查

1 )主管和旁通管上各法兰、阀门、测压孔、测温孔及接头应无渗漏现象;

2 )管道振动情况是否符合说明书规定;

3 ) 涡街流量计安装是否正确?各部分电气连接是否良好?

( 2 )接通电源静态调试在通电不通流时转换器应无输出,瞬时流量指示为零,累积流量无变化,否则首先检查是否因信号线屏蔽或接地不良,或管道震动强烈而引人干扰信号。如确认不是上述原因时

可调整转换器内电位器,降低放大器增益或提高整形电路触发电平,直至输出为零。

( 3 )通流动态调试关旁通阀,打开上下游阀门,流动稳定后转换器输出连续的脉宽均匀的脉冲,流量指示稳定无跳变,调阀门开度,输出随之改变。否则应细致检查并调整电位器直至仪表输出既无误触发又无漏脉冲为止。

( 4 ) 涡街流量计仪表系数修正

 

涡街流量计在使用中的问题

主要问题

   涡街流量计大量使用已有十余年,使用效果不理想,总结起来主要有以下几点原因。 l )产品质量问题,设计原理或设计方案有严重缺陷,产品材料、工艺质量不良。尤其近年来,'一些生产厂片面追求利润,产品粗制滥造,败坏了涡街流量计声誉。 2 )仪表选型和使用问题,用户给定工艺参数不准确,使得选型不当;安装地点选择有问题,安装不符合规定要求。 3 )现场调整问题,现场投运缺乏调整或调整不当,正确的调整是用好的关键。

适用的情况

    涡街流量计不适用于测量低雷诺数( Re d ≥ 2 x10000 )流体。低雷诺数时斯特劳哈尔数随着雷诺数而变,仪表线性度变差,流体粘度高会显著影响甚至阻碍旋涡的产生,选型的一个限制条件是不能使用于界限雷诺数之下。

    涡街流量计适用的流体比较广泛,但对于流体的脏污性质要注意。含固体微粒的流体对旋涡发生体的冲刷会产生噪声,磨损旋涡发生体。若含有的短纤维缠绕在旋涡发生体上将改变仪表系数。

    涡街流量计在混相流体中的应用经验还少,一般可用于含分散、均匀的微小气泡,但容积含气率应小于 7 %一 10 %的气、液两相流,若超出 2 %就应对仪表系数进行修正。可用于含分散、均匀的固体微粒,含量不大于 2 %的气固、液固两相流。可用于互不溶解的液液(如油和水)两组分流等。

    脉动流和旋转流会对涡街流量计产生严重影响。如果脉动频率与涡街频率频带合拍可能引起谐振破坏正常工作和设备,使涡街信号产生“锁定( lock 一 in ) ”现象,这时信号固定于某一频率。“锁定”与脉动幅值、旋涡发生体形状及堵塞比等有关。涡街流量计的正常工作的脉动阑值尚待试验确定。 80 年代以来国内外流量测量工作者已对涡街流量计 VSF 在混相流、脉动流中的应用开展许多试验研究,国际标准化组织已发布的技术报告中亦关注这方面内容。

经济性

    在众多的流量计中,涡街流量计的经济性较好,是一种经济实惠的流量计。 涡街流量计 VSF 的基本性能处于中等偏上水平,购置费低于质量式、电磁式、容积式等,而安装、运行、维护费低于节流式、容积式、涡轮式等,如仅作为控制系统检测仪表可采用干校方式节省周期校验费用。

 

涡街流量计的精确度

    涡街流量计可按下述原则分类。按传感器连接方式分为法兰型和夹装型。按检测方式分为热敏式、应力式、电容式、应变式、超声式、振动体式、光电式和光纤式等。按用途分为普通型、防爆型、高温型、耐腐型、低温型、插人式和汽车专用型等。按传感器与转换器组成分为一体型和分离型。按测量原理分为体积流量计、质量流量计

    涡街量计的精确度对于液体大致在土 0.5 % R ~ 土 2 % R ,对于气体在土 1 % R ~ 土 2 % R , 性一般为 0 .2 % ~0 .5 %。由于 vsF 的仪表系数较低,频率分辨率低,口径愈大愈低,表口径不宜过大( DN300 以下)。

    范围度宽是涡街流量计的特点,但重要的是下限流量为多少。一般液体平均流速下限为 0 . 5 m /s ,气体为 4~ 5 m /s 。涡街流量计的正常流量最好在正常测量范围的 1/2~2/3 处。

    涡街流量计的仪表系数不受测量介质物性的影响,这是很大的优点,可以用一种典型介质校验而应用到其他介质去,对于解决校验设备问题提供便利。但是应该看到由于液、气的流速范围差别很大,因此频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中,滤波器的通带不同,电路参数亦不同,因此,同一电路参数是不能用于不同测量介质的。介质改变,电路参数亦应随之改变。

   另外,气体和液体的密度差别很大,旋涡分离时产生的信号强度与密度成正比。因此信号强度差别亦很大,液、气放大器电路的增益,触发灵敏度等皆不一样,压电电荷差别大,电荷放大器的参数也不同。即使同为气体(或液体、蒸汽)随着介质压力、温度不同,密度不同,使用的流量范围不同,信号强度亦不同,电路参数同样要改变。因此一台涡街流量计不经硬件或软件修改,改变使用介质或改变仪表口径是不可行的。

 

蒸汽流量计的变迁从质量计量法到热量计量法

    以往蒸汽贸易结算,由于测量手段落后,国内外都沿用质量计量法。而蒸汽由于通过减压和输送过程,它的温度和压力总有一点变化。它的比焓会不断降低,而比焓的降低就是热量的损失。对末端用户来说:比焓越低,损失越大。因此,质量法计量对末端用户是最不合理的。

    蒸汽流量计 现在普遍采用的是蒸汽热量计量的方法,其中有冷凝水全部返回和不返回两种计量方法。

    冷凝水不返回的用户,使用带温度压力补偿的 涡街流量计 最为常见,其原理为:热流量为蒸汽质量流量和蒸汽比焓的乘积。

    冷凝水全部返回的用户,采用蒸汽净热量计量的方法。其原理为:热流量为蒸汽比焓和冷凝水比焓的差与蒸汽质量流量的乘积。这一方法既适用于饱和蒸汽也适用于过热蒸汽。

 

LUGB/E 系列涡街流量仪表选型表

型 谱

说 明

LU

涡街流量仪表

G

传感器

检测

方式

B

压电式传感器

E

电容式传感器

连接方式

1

仅对满管型

法兰连接型

2

仅对满管型

法兰卡装型

3

仅对插入型

简易插入型

4

仅对插入型

球阀插入型

测量介质

2

液体

3

气体

4

蒸汽

公称通径

02

30

 

 

 

DN25

… 单位: mm

DN300

使用环境

P

普通型

B

防爆型

输出信号

1

脉冲输出

2

4 ~ 20mA 电流输出,液晶显示

3

RS-485 通讯

4

电池供电,不带温度、压力补偿

5

温压补偿一体, 4 ~ 20mA 电流输出型

6

温压补偿一体,电池供电型

选型

说明

例如: LUGE2405-P2 满管型电容式涡街流量仪表,法兰卡装型连接,介质为蒸汽

仪表通径为 DN50, 普通 4 ~ 20mA 电流信号输出

 

公称通径 DN

mm

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

标记号

02

03

04

05

06

08

10

12

15

20

25

公称通径 DN

mm

300

350

400

450

500

600

700

800

1000

1200

1500

标记号

30

35

40

45

50

60

70

80

A0

A2

A5

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