饱和蒸汽专用流量表
金湖奥科仪表有限公司
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一、饱和蒸汽专用流量表概述：
涡街流量计（饱和蒸汽专用流量表）的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
涡街流量计产品应用：涡街流量计广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体（氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等） 、水和液体（如：水、汽油、酒精、苯类等）的计量和控制.
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。
型 谱 | 说 明 | ||||||
AKLUGB | 涡街流量仪表 | ||||||
检测 | B | 压电式传感器 | |||||
方式 | 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 | 2 | DN25 | |||||
… | … 单位：mm | ||||||
30 | 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 | ||||||
五、饱和蒸汽专用流量表安装示意图：
订货须知：
用户在定购流量仪表时要注意根据流体的公称口径、工作压力、工作温度、流量范围、流体种类和环境条件选择合适的规格。
需要我公司的显示仪表配套时，请参阅相应的说明书，选用合适的型号，或由我公司技术人员根据您提供的资料替您设计选型。需要传输信号用的电缆时注明规格长度。
1. 概述
过热蒸汽流量计是涡街流量计的一款新产品，是用途极其广泛的一种流量计量仪表，几乎可以用在所有气体、液体和蒸汽的流量计量、测量和控制。
应力式涡街流量计是速度式流量计的一种，它以卡门涡街理论为基础，采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，从而测量出流体的流量。涡街流量计广泛应用于石油、化工、轻工、动力供热等行业。
涡街流量计具有以下特点：
测量精度高，量程宽；
测量介质广泛，可测量液体、气体和蒸汽；
工作温度高，介质温度可达350℃；
无运动部件，无磨损，可靠性高；
表体采用不锈钢材料，美观、耐腐蚀。
2. 测量原理
当管道中流体介质通过旋涡发生体(三角柱)时，由于局部流速加速而产生旋涡现象，此旋涡分成两列交替地出现，这种旋涡列被称为卡门涡街。
卡门涡街的释放频率与三角柱宽度尺寸和流体的流动速度有关，而与介质的温度、压力等特性参数无关。可用下式表示：
f=StV/d ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈（1）
式中： f—卡门涡街的释放频率
St—斯特罗哈尔数
V —介质流速
d— 三角柱的宽度
斯特罗哈尔数是涡街流量计的重要参数，它只与介质的雷诺数Re有关。只要管道内介质的雷诺数保持在2×104至7×106范围内，斯特罗哈尔数St便保持为一个常数，这样，便可通过测量旋涡频率信号检测出流体介质的流速，再通过介质的流速计算出介质的流量。
3. 技术参数
公称通径：满管式：法兰卡装式DN15～DN500，法兰连接式DN15～DN300，
插入式：DN300～DN1500；
适用范围：气体：空气、二氧化碳、氧气、氮气、煤气、天燃气、沼气和其他各种化学气体等，
液体：水、高温水、油、食品液、化学液等，
蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽；
可测介质温度： 满管式：防爆介质：–40℃～100℃，
低温介质：–40℃～100℃，
中温介质：–40℃～280℃，
高温介质：–40℃～350℃；
插入式：低温介质：–40℃～150℃，
中温介质：–40℃～250℃；
公称压力：满管式：法兰卡装式：低压：≤1.6MPa 、≤2.5MPa ，
中压：≤4MPa 、≤6.3MPa ，
高压：≤10MPa 、≤16MPa 、≤25MPa 、≤42MPa；
法兰连接式：低压：≤1.6MPa 、≤2.5MPa ，
中压：≤4MPa ，
插入式： ≤1.6MPa 、 ≤2.5MPa ；
精度等级：满管式：测量液体：1级（0.5级可协议订货），
测量气体：1.5级(1级可协议订货)，
测量蒸汽：1.5级(1级可协议订货)；
插入式：2.5级
流速范围：液体：0.3～8m/s，
气体：3～65m/s,
蒸汽：3～70m/s；
测量范围：见表一、表二、表三、表四；
输出信号：电压脉冲：低电平≤1V，高电平 ≥6V，
标准电流：4～20mA；
供电电源：电压脉冲输出：+12VDC /+24VDC
4～20mA标准电流输出: +24VDC
现场液晶显示：3.6V 1号1节锂电池供电，使用寿命大于2年；
环境温度：–30℃ ～ +55℃
相对湿度：5％ ～ 90％
表体材料：304、1Cr18Ni9Ti，其他材质可协议供货；
防护等级：IP65、IP67；
防爆等级：ExiaⅡCT4 ；
防爆合格证号：CE062108 ， CE062124 ；
AK-LUGB系列过热蒸汽计量表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。过热蒸汽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。
蒸汽流量计原理
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
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
◆测量介质： 气体、液体、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; 液体0.5～7m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸气流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃～100℃
◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆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
六、饱和蒸汽专用流量表产品选型:
代号 | 通径 | 流量范围㎡/h | ||||||
AK-LUGB-25 | DN25 | 1~10(液体) | 25~60（气体） | 蒸汽流量请查看说明书，DN200以上推荐使用 插入式涡街流量计 | ||||
AK-LUGB-32 | DN32 | 1.5~18(液体) | 15~150（气体) | |||||
AK-LUGB-40 | DN40 | 2.2~27(液体) | 22.6~150（气体） | |||||
AK-LUGB-50 | DN50 | 4~55(液体) | 35~350（气体） | |||||
AK-LUGB-80 | DN80 | 9~135(液体) | 90~900（气体） | |||||
AKLUGB-100 | DN100 | 14~200(液体) | 140~1400（气体） | |||||
AKLUGB-150 | DN150 | 32~480(液体) | 300~3000（气体） | |||||
AKLUGB-200 | DN200 | 56~800(液体) | 550~5500（气体） | |||||
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 | |||||||
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 | |||||||
测量介质
液体: 热水、冷水、轻质油、化工液体。
气体：高炉煤气、混合煤气、各种单组分多组分气体。
过热蒸汽、饱和蒸汽。
压缩空气。
天然气，液化气，火炬气。
产品特点
传感器内部无机械可动部件，可靠性高，压力损失小。
传感器适用温度、压力范围宽：－40～350℃， 0～16Mpa。
量程范围宽，精测量度高。
测量结果不受流体密度、压力、温度、粘度等参数影响
先进的数字信号处理技术，下限低，抗振性能优异。
12V~42V宽电源电压输入范围适应各种复杂电源环境。
本安设计内部自带齐纳安全隔离栅。
产品型式热式气体质量流量计按安装方式分为：插入式和管段式。 涡街流量计由一体式流量转换器、流量传感器组成。按流量传感器的型式分为：插入式和管段式涡街流量计。
插入式传感器安装过程是首先在管道外壁上焊接带有法兰的底座，然后将传感器插入到管内中心(传感器的插入位置出厂时已确定)，拧紧传感器的法兰和底座法兰的固定螺栓。
管段式(锻件本体)
管段式涡街流量计出厂时已配备和现场管道内径相同的工艺管道，管段式传感器适用管道直径：DN15～600mm。 分法兰式和卡装式两种，法兰式涡街采用标准符合国标GB/T9119-2000的法兰，卡装式涡街采用在管道上焊接法兰，用长螺栓连接两端面法兰将涡街卡入。
管段式涡街流量计传感器材质为不锈钢，测量管材质为不锈钢，特殊材质订货时说明。
| 15 | 200 | 95 | 65 | 14 | 14 | 4 | 236 |
| 20 | 200 | 105 | 75 | 16 | 14 | 4 | 238 |
| 25 | 200 | 115 | 85 | 16 | 14 | 4 | 240 |
| 32 | 200 | 140 | 100 | 18 | 18 | 4 | 243 |
| 40 | 200 | 150 | 110 | 18 | 18 | 4 | 247 |
| 50 | 200 | 165 | 125 | 20 | 18 | 4 | 252 |
| 65 | 200 | 185 | 145 | 22 | 18 | 8 | 260 |
| 80 | 200 | 200 | 160 | 24 | 18 | 8 | 268 |
| 100 | 250 | 235 | 190 | 26 | 22 | 8 | 280 |
| 125 | 250 | 270 | 220 | 28 | 26 | 8 | 290 |
| 150 | 300 | 300 | 250 | 30 | 26 | 8 | 305 |
| 200 | 350 | 360 | 310 | 32 | 26 | 12 | 332 |
| 250 | 500 | 425 | 370 | 35 | 30 | 12 | 355 |
| 300 | 500 | 485 | 430 | 38 | 30 | 16 | 380 |
| 350 | 600 | 555 | 490 | 42 | 33 | 16 | 410 |
| 400 | 600 | 620 | 550 | 46 | 36 | 16 | 435 |
| 450 | 600 | 670 | 600 | 50 | 36 | 20 | 460 |
| 500 | 600 | 730 | 660 | 56 | 36 | 20 | 485 |
| 600 | 600 | 845 | 770 | 68 | 39 | 20 | 510 |
管段式(铸造本体)
产品按照日本国家标准JIS Z8766：2002，精密铸造，旋涡发生体为铸造一次成型减少了因焊接三角柱而产生的变形，提高了涡街信号的稳定性和产品的一致性，探头安装方式采用内藏式，性能更稳定，测量精度高，量程范围大。
卡装式铸造本体尺寸参数表：
| 管径范围(mm) | DN15～600 |
| 流速范围(m/s) | 液体0.3～6 蒸汽或气体5～70 |
| 准确度 | ±1% |
| 工作环境 | 转换器：温度-10～45℃ 湿度小于85% (特殊情况请说明) 传感器：温度-45～350℃ 压力0～16MPa(特殊情况请说明) |
| 信号输出 | 4-20mA@ HART RS-485 |
| 工作电源 | DC12~42V或3.6V锂电池 |
| 连接方式 | 法兰连接 夹持连接 |
| 测量介质 | 液体：水、油、甲醇、甲苯、液氨等 气体：高炉煤气、混合煤气、氢气、氧气、空气、氮气等 蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽 |
选型编码
选型编码命名规则为：VFM－XXXXXXXXX－XXX，最后字段表示口径，单位为mm，中间字段命名规则如下表所示：
参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表
仪表口径 (mm) | 液体 | 气体和蒸汽 | ||
测量范围 (m3/h) | 输出频率范围 (Hz) | 测量范围 (m3/h) | 输出频率范围 (Hz) | |
15 | 0.3-6 | 36-446 | 2.4-36 | 260-1600 |
20 | 0.6-40 | 32-396 | 4-50 | 230-1360 |
25 | 1.2～16 | 25～336 | 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.5-20 | 16-286 | 10-160 | 160-1090 |
40 | 2～40 | 10～200 | 27～205 | 140～1040 |
50 | 3～60 | 8～160 | 35～380 | 94～1020 |
80 | 6.5～130 | 4.1～82 | 86～1100 | 55～690 |
100 | 15～220 | 4.7～69 | 133～1700 | 42～536 |
150 | 30～450 | 2.8～43 | 347～4000 | 33～380 |
200 | 45～800 | 2～31 | 560～8000 | 22～315 |
250 | 65～1250 | 1.5～25 | 890～11000 | 18～221 |
300 | 95～2000 | 1.2～24 | 1360～18000 | 16～213 |
(300) | 100～1500 | 5.5～87 | 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～1700 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
›(1000) | 协议 | 协议 | ||
注：表中(300)～(1000)口径为插入式
饱和蒸汽流量表选型:
安装
涡街流量计可安装在室内或室外。如果安装在地井里，且有水淹的可能，应选择潜水型传感器或变送器。
涡街流量计在管道上可以水平，垂直或倾斜安装，但当测量液体时，管道内必须充满液体。因此在垂直或倾斜管道上安装涡街流量计，液体珠流动方向应自下向上。
涡街头流量计的上游侧和下游侧应留有较长的直管段，要求的上、下游直管段长度随管道状况不同而异。涡街流量计的上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门，应将调节阀或半开阀门安装在流量计下游5D 之后。 安装涡街流量计的管道必须与流量计内径一致，否则管道必须变径。用户可根据管道和施工的具体条件，按本产品操作手册中的有关章节进行设计安装。
在设计管道安装时，传感器或变送器放大器的上端应留有500mm 空间，以方便调试和检修
当流量计需要温压补偿式时，压力变送器安装在流量计上游1D，测温元件(通常用铂电阻PT100)安装在下游3～5D
