一、产品用途及工作原理
1.用途
LUGB涡街流量计广泛用于石油、化工、电力、轻工等部门工业管道中测量液体或气体的流量。由于传感器材料为1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供热、锅炉供水、医疗行业流体管道的流量测量。
防爆型涡街流量传感器,采用的是本安防爆技术。电池供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT4”,适合不高于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T4组的危险场所使用; 靠安全栅供电的涡街流量计其防爆标志为“ExiaⅡBT5”,适于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T5组的危险场所使用。
2.工作原理
LUGB涡街流量计是利用卡门涡街原理,用来测量蒸汽、气体及低粘度的液体的流量仪表。当流体流过与被测介质流向垂直放置的旋涡发生体时,在其后方两侧交替地产生两列旋涡,称之为卡门涡街,如上图1所示。在雷诺数范围内(2×104~7×106),旋涡所产生的频率f与介质的平均速度V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间有下列关系:
f=St 式中St为斯特劳哈尔数,它是无量纲常数,当ReD=2×104~7×106时约为0.15~0.22,通过压电元件检测出旋涡产生的频率f,就可计算出平均流速V,从而确定管道内的体积流量:QV = A*V,,其中A为管道横截面积
二、产品的特点
我公司生产的涡街流量计是借鉴日本OVAL公司的产品设计理念结合国内企业的使用特点,经过多年的研发而推出的产品。本产品是按照日系国家标准JIS Z8766:2002《涡街流量计—流量测定方法》,进行生产的,因此我公司的涡街流量计有这国内同类产品没有的精确性和稳定性,除具备普通涡街流量计的特点外,还具有下述突出特点:
(1)本产品用日本OVAL公司的设计原理,发生体采用顶角朝前的三角柱设计,而非国内大多数厂家采用的梯型柱设计,虽增加了生产成本,但大大增加了产品的量程。另外三角柱的截面积、宽度、坡度和三角柱在表体中的位置均与管道直径成比例,使产品的精确度、稳定性等到了保证。
(2)自DN20起以上各规格:均采用表体与三角柱一次铸造完成,减少了测量孔因焊接三角柱而产生的变形,提高涡街信号的稳定性。
(3)自DN40起以上各规格均采用内置式结构,即将测量探头镶入三角柱内。国内只有少量的是大口径采用此结构,虽然增加了工艺难度,但却大大提高了产品的抗干扰能力。
(4)涡街信号的转换采用数字信号处理技术(DSP)突破了传统的模拟方法处理涡街信号的局限性,提高了涡街信号的检测灵敏度,加强了涡街流量计的抗震性能。
(5)由于采用了上述结构和数字信号处理技术,使得流量计的量程大大扩宽。一般情况下可达1:10 ~1:20,主要表现在下限流速明显降低,通常为普通涡街流量计的 1/4—1/2.
(6)在规定的条件下,产品的技术性能和质量已达到或接近了国外先进涡街流量计的水平。
三、 涡街流量计的构造、功能及外形尺寸
1、基本构造
各部分功能:
(1)表体:由测量管道与三角柱(漩涡发生体)组成,当被测流体在测量管道内流经三角柱时产生涡街。
(2)传感器(又称检测杆或探头):检测流体在管道内流经三角柱时所产生的涡街频率。
(3)支撑杆:将本体与转换器连接起来,并起到保护传感器的作用。对高温型涡街流量计还具有散热功能。
(4)转换器:是将从传感器产生的电荷变量转换为流量输出信号,包括脉冲信号4 -20mA模拟信号和数字信号等。
2、参考尺寸(如图3)
尺寸 | DN 25 | DN 40 | DN 50 | DN 65 | DN 80 | DN 100 | DN 125 | DN 150 | DN 200 |
D | Φ67 | Φ78 | Φ89 | Φ102 | Φ113 | Φ135 | Φ158 | Φ181 | Φ248 |
L1 | 33 | 40 | 40 | 40 | 40 | 48 | 51 | 54 | 70 |
L | 66 | 80 | 80 | 93 | 100 | 125 | 145 | 165 | 196 |
H | 340 | 330 | 335 | 345 | 350 | 373 | 385 | 400 | 420 |
高温型H | 390 | 380 | 385 | 395 | 400 | 423 | 435 | 450 | 470 |
四、主要技术参数及:
1.技术参数
(1)、规格(口径):15、 20、 25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300 、350 、400
(2)、测量介质:液体、气体、蒸汽(饱和蒸汽、过热蒸汽)、特殊型的可以测量耐腐蚀性介质。
(3)、精度(准确度、精确度):1级
误差为:显示量的±1%以内或满量程的±1%以内。
注意:模拟输出的场合要加上满量程的±0.1%。
(4)、重复性:±0.2%以内。
(5)、最高使用压力:因法兰规格不同而异,一般情况下为1.6MPa。特殊情况下2.5MPa-4.0MPa可根据测量介质的条件进行定制。
(6)、使用温度范围:-10 ℃~+350 ℃。(-10℃~+ 150℃低温、 -1O℃ ~+250℃中温、+250℃ ~+350℃ 高温)
(7)、供电电源:直流供电电压24V,现场显示型采用3.6V锂电池供电。
(8)、输出信号:脉冲信号、4—20mA模拟信号。
(9)、环境条件:温度-30℃ ~+60℃ 、湿度5%~90%。
(10)、流量范围:在保证涡街流量计测量精度的前提下,其测量的流速范围为:液体0.3m/s~7m/s 、气体3m/s~55m/s。
(11) 通讯接口RS232和 RS485 、HART 协议
(12) 防爆型号: EXiaⅡBT4或EXiaⅡBT5
(13) 传输距离:转换器与二次仪表之间≤1Km。(对于分离型)探头与转换器之间≤200m
2、流量计流量范围
(1)各规格的流量计在测量液体和普通气体时所对应的流量范围:
规格 | 液体流量范围(m³/h) | 普通气体流量范围(m³/h) | ||
Qmin | Qmax | Qmin | Qmax | |
DN15 | 1.2 | 6.2 | 5 | 25 |
DN20 | 1.5 | 10 | 8 | 50 |
DN25 | 1.6 | 16 | 10 | 70 |
DN32 | 1.9 | 19 | 15 | 150 |
DN40 | 2.5 | 26 | 22 | 220 |
DN50 | 3.5 | 38 | 36 | 320 |
DN65 | 6.2 | 65 | 50 | 480 |
DN80 | 10 | 100 | 70 | 640 |
DN100 | 15 | 150 | 130 | 1100 |
DN125 | 25 | 250 | 200 | 1700 |
DN150 | 36 | 380 | 280 | 2240 |
DN200 | 62 | 650 | 580 | 4960 |
DN250 | 140 | 1400 | 970 | 8000 |
DN300 | 200 | 2000 | 1380 | 11000 |
注:表中的气体流量为工况条件下的体积流量
(2)上述液体和普通气体的流量是体积流量,若测量其质量流量则需知道液体或气体的密度。通过下公式Qm=Qv*P来计算:
Qm: 被测流体的质量流量 (Kg/h) Qv: 被测流体的体积流量 (m3/h)
P: 被测流体的密度 (kg/m3)
(3)蒸汽一般是测量其质量流量。前提条件是必须知道蒸汽的压力和温度,这样才能知道蒸汽的密度。从而通过体积流量利用上式推算出蒸汽的质量流量
各规格流量计在测量饱和蒸汽时所对应的流量范围 (表一)
公称通径 | DN15 | DN20 | DN25 | DN40 | DN50 | DN65 | DN80 |
表压 | 流量范围(kg/h) | ||||||
0.2 | 5~ 35 | 10~ 70 | 8~ 100 | 20~ 260 | 30~ 400 | 50~ 650 | 80~ 1000 |
0.4 | 8~ 56 | 15~ 120 | 15~ 160 | 35~ 420 | 50~ 660 | 90~ 1100 | 140~ 1650 |
0.6 | 11~ 80 | 22~ 160 | 20~ 220 | 45~ 580 | 70~ 900 | 130~ 1500 | 190~ 2300 |
0.8 | 14~ 100 | 28~ 200 | 25~ 280 | 60~ 730 | 90~ 1100 | 160~ 1900 | 250~ 2900 |
1.0 | 17~ 120 | 34~ 240 | 30~ 340 | 70~ 890 | 110~ 1350 | 200~ 2300 | 300~ 3500 |
1.2 | 20~ 140 | 40~ 280 | 35~ 400 | 80~ 1040 | 130~ 1600 | 230~ 2700 | 350~ 4100 |
1.4 | 23~ 160 | 46~ 320 | 40~ 460 | 100~ 1200 | 150~ 1800 | 270~ 3100 | 400~ 4800 |
1.6 | 26~ 180 | 52~ 360 | 45~ 520 | 110~ 1350 | 170~ 2100 | 300~ 3500 | 460~ 5400 |
1.8 | 30~ 210 | 60~ 420 | 50~ 580 | 120~ 1500 | 200~ 2300 | 330~ 3900 | 500~ 6000 |
2.0 | 33~ 240 | 66~ 480 | 55~ 650 | 140~ 1650 | 220~ 2600 | 350~ 4400 | 550~ 6600 |
2.5 | 40~ 280 | 80~ 560 | 70~ 800 | 170~ 2050 | 270~ 3200 | 450~ 5400 | 700~ 8000 |
(表二)
DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 |
流量范围(kg/h) | ||||||
140~ 1600 | 200~ 2500 | 300~ 3600 | 550~ 6500 | 875~ 10000 | 1260~ 14400 | 2480~ 25000 |
200~ 2600 | 350~ 4100 | 500~ 5900 | 900~ 10500 | 1250~ 16250 | 1800~ 23400 | 4000~ 40000 |
300~ 3600 | 480~ 5600 | 650~ 8100 | 1200~ 14500 | 1875~ 22500 | 2700~ 32400 | 5500~ 62000 |
370~ 4600 | 600~ 7100 | 850~ 10250 | 1550~ 18400 | 2310~ 28750 | 3330~ 41400 | 7000~ 90000 |
450~ 5500 | 700~ 8600 | 1000~ 12500 | 1900~ 22200 | 2810~ 34380 | 4050~ 49500 | 8450~ 10000 |
550~ 6500 | 850~ 10200 | 1200~ 14500 | 2200~ 26100 | 3440~ 40625 | 4950~ 58500 | 9900~ 12000 |
600~ 7500 | 900~ 11500 | 1400~ 16500 | 2500~ 3000 | 3750~ 46875 | 5400~ 67500 | 11400~ 13000 |
700~ 8400 | 1000~ 13000 | 1600~ 19000 | 2850~ 33500 | 4380~ 52500 | 6300~ 75600 | 13000~ 200000 |
800~ 9400 | 1200~ 14500 | 1800~ 21200 | 3100~ 37500 | 5000~ 58750 | 7200~ 84600 | 14500~ 250000 |
850~ 10400 | 1350~ 16200 | 2000~ 23400 | 3500~ 41500 | 5310~ 65000 | 7650~ 93600 | 16000~ 300000 |
1000~ 12800 | 1700~ 20000 | 2400~ 28800 | 4200~ 51300 | 6250~ 80000 | 9000~ 115200 | 20000~ 350000 |