锅炉蒸汽流量计

锅炉蒸汽流量计产品概述

涡街流量计主要用于工业管道流体介质 的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。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。仪表常数能长期稳定。插入式 仪表在管道的插入口安装，球阀则可进行不断流装卸。以便在脏污介质中运行时定期清洗和维修。本仪表采用压电应力式传 感器，可靠性高，可在-20℃至+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。 

涡街流量计采用先进的差动技术，配合隔离、屏蔽、滤波等措施，克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题，并采用了独特的传感器封装技术和防护措施，保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式，基本型测量单**量信号；复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构，以适应不同的安装环境。

涡街流量计具有量程比宽，精度高，安装维护方便和介质适应性广等一系列优点。可广泛应用于石油、化工、冶金、机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种低黏度液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。

锅炉蒸汽流量计工作原理

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图(一)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，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:

f=StV/d                 公式(1)

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

V－流体的平均流速

d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，

图（二）表示斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（Re）的关系。

在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为仪表常数（K），见式（2）

K＝N/Q（1/m³）              公式（2）

式中：K＝仪表常数（1/m³）。

N＝脉冲个数 

Q＝体积流量（m³）

锅炉蒸汽流量计主要技术指标

公称通径(mm):25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，(300～1000插入式)

公称压力(MPa):DN25-DN200 4.0(>4.0协议供货)，DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货)

介质温度(℃):压电式：-40～260，-40～320；电容式： -40～300, -40～400，-40～450（协议订货）

本体材料:1Cr18Ni9Ti，(其它材料协议供货)

允许振动加速度:压电式:0.2g      电容式:1.0～2.0g

精确度:±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS

范围度:1：6～1：30

供电电压:传感器：+12V DC，+24V DC；变送器：+12V DC ，+24V DC；电池供电型：3.6V电池

输出信号:方波脉冲(不包括电池供电型)：高电平≥5V，低电平≤1V；电流：4～20mA

压力损失系数:符合JB/T9249标准　Cd≤2.4

防爆标志:本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5      

防护等级:普通型IP65     潜水型 IP68

环境条件:温度-20℃～55℃，相对湿度5%～90%，大气压力86～106kPa

适用介质:气体、液体、蒸汽

传输距离:三线制脉冲输出型：≤300m，两线制标准电流输出型 (4～20mA)：负载电阻≤750Ω

锅炉蒸汽流量计仪表口径的确定和安装设计

仪表选型是仪表应用中非常重用的工作,仪表选型的正确与否将直接影响到仪表是否能够正常运行.因此用户和设计单位在选用本公司产品时,请仔细阅读本节资料,认真核对流体的工艺参数并**可与我公司的销售或技术支持部门联系，以确保选型正确。

一．适用流量范围和仪表口径的确定

仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

 (一)参比条件下空气及水的流量范围，见表（二），参比条件如下：

1．气体：常温常压空气，t=20℃，P=0.1MPa（绝压），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。

2．液体：常温水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

（二）确定流量范围和仪表口径的基本步骤：

1．明确以下工作参数。

（1）被测介质的名称、组份

（2）工作状态的*小、常用、*大流量

（3）介质的*低、常用、*高压力和温度

（4）工作状态下介质的粘度

2．锅炉蒸汽流量计仪表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量,相关公式如下：

（1）已知气体标准状态体积流量，可通过以下公

式求出工况体积流量

 (2)已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公

式求出工况密度

（3）已知质量流量Qm换算为体积流量Qv

式中：

Qv： 介质在工况状态下的体积流量(m3/h)

（Qv=3600f/K  K:仪表系数 ）

Qo： 介质在标准状态下的体积流量(Nm3/h)

Qm： 质量流量 (t/h)

ρ： 介质在工况状态下的密度(kg/m3)

ρo：介质在标准状态下的密度(kg/m3)，常用气体介质的标准状态密度，见表（三）

P： 工况状态表压(MPa)

t： 工况状态温度(℃)

3．仪表下限流量的确定。涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：*小雷诺数不应低于界限雷诺数（Re=2×104）；对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力ρv2  成比例关系）。这些条件可表示如下：

由密度决定的工况可测下限流量：

由运动粘度决定的线性下限流量：

式中：

Qρ：满足旋涡强度要求的*小体积流量(m3/h)

ρ0:参比条件下介质的密度 

Qυ:满足*小雷诺数要求的*小线性体积流量(m3/h) 

ρ:被测介质工况密度（kg/m3）

Q0: 参比条件下仪表的*小体积流量(m3/h)      

υ:工作状态下介质的运动粘度(m2/s)

υo:参比条件下介质的运动粘度(m2/s)

通过公式（6）、（7）计算出Qρ和Qν。比较Qρ和Qν，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：

Qυ≥Qρ：可测流量范围为Qρ～Qmax  , 线性流量范围为Qυ～Qmax

Qυ<Qρ：可测流量范围和线性流量范围为

Qρ～Qmax  

Qmax：涡街流量仪表的上限体积流量(m3/h)

4．仪表上限流量以表(二)中的上限流量为准.气体的上限流速应该小于70m/s,液体的上限流速应该小于7m/s

5．当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式(8)进行计算得出

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m3） 

ρ0：1.205kg/m3 

Q蒸汽 ：蒸汽质量流量（t/h）

6．计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式(单位：Pa)：

△p= CdρV2/2

式中： 

ρ：工况介质密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）

7．被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使管道压力符合以下要求: 

p≥2.7△p+1.3p0       公式（10）

式中： 

△p: 压力损失（Pa）

p0：工作温度下液体的饱和蒸汽压（Pa绝压）

Po:流体的蒸汽压力  (Pa绝压)

8．涡街流量计不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。

9．通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的1/2～2/3

△p:压力损失（Pa）  Cd：压力损失系数

锅炉蒸汽流量计参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表

锅炉蒸汽流量计常用气体介质的标准状态密度

锅炉蒸汽流量计订货须知及选型样谱

一．尊敬的用户，当您要选用本公司产品时，请仔细阅读选型样本，并做好以下工作：

1．认真核对被测介质的工况条件：温度、压力、管径等工艺参数。

2．认真核对被测介质的使用流量范围，特别是*小流量值以*终确定使用仪表的口径及配管参数。

3．确定仪表的安装地点，保证直管段，并为仪表的安装维护创造好的环境条件。

4．填好订货咨询单，见附表三

二．涡街流量仪表选型表（符合JB/T9294-1999标准）

1．传感器选型表