饱和蒸汽流量计

发布时间:2017-06-12
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蒸汽分两种,一种式饱和蒸汽,一种是过热蒸汽

一、根据饱和蒸汽的性质,其密度是蒸汽压力或温度的单值函数,因此测量饱和蒸汽的温度或压力两者,就可根据压力值或温度值与密度之间的关系,获得饱和蒸汽的密度。

1.测压法蒸汽流量计

压力变送器安装在流量计下游3D—5D距离处。该点的压力代表涡街流量计出口的压力,所以用该压力计算出的密度也是涡街流量计出口的密度。介绍了饱和蒸汽密度与压力的关系式,采用这组分段线性化的计算公式计算饱和蒸汽的密度,其精度可达到±0.1%。如果选用压力变送器精度为±0.2%,流量计的基本误差为±1%,则饱和蒸汽流量的测量精度可优于±1.5%

2.测温法蒸汽流量计温度变送器安装在涡街流量计下游6D~8D距离处。在该点饱和蒸汽的温度与涡街流量计测量管内的温度基本相同,因此以该处测得的温度计算蒸汽的密度代表了蒸汽的实际密度。根据第七给出的饱和蒸汽密度与温度的关系式,可计算出饱和蒸汽的密度。在蒸汽温度100区间,经验算,用公式计算出的密度与查表值的相对误差<±0.1%;在蒸汽温度200区间,用公式计算出的密度与查表值的相对误差也<±0.1%

3.两种测量方法的比按

测压法和测温法是目前测量饱和蒸汽密度较普遍采用的两种方法,它们之间各有所长。

测压法的优点是采用分段线性化密度模型,计算较简单,计算精度和拟合精度较高,压力传感器对蒸汽压力变化响应较快,实时性较好。

测压法的缺点是压力传感器的耐温能力差,测量时需要采用降温措施,或者采取隔离方法,或者把传感器装到管外,采用引压方法测量蒸汽压力,这样就使测压装置复杂化,提高了安装费用。从目前市场价格上看,压力传感器价格比温度传感器要高。

测压法的另一个值得探讨的问题是,取压孔位于涡街流量计下游,测得的压力值与涡街流量计的发生体两侧压力,在理论意义上有一定的差异。

测温法的优点是安装简便,可靠性好,温度传感器直接插入被测蒸汽中,检测到的温度值较真实。

测温法的缺点是饱和蒸汽的密度与温度之间的关系复杂,从式可看出,密度』0与温度之间的关系是一个温度t的含有高次方的多项式。因此,温度t的变化对密度的影响比较灵敏。换言之,如果要获得精度较高的密度值,要求温度测量的误差要更小。例如要使密度的误差小于±0.5%,则要求温度测量的误差≤±0.2CC。具体地说,对于温度为200的饱和蒸汽,相当于要求温度测量误差小于±0.1%,这对温度测量来说,要求是相当高的。

二.根据过热蒸汽的性质,其密度是蒸汽压力和温度的多值函数,因此测量过热蒸汽的温度和压力值,就可根据压力值和温度值与密度之间的关系,获得过热蒸汽的密度。

压力变送器安装在流量计下游3D—5D距离处,温度变送器安装在涡街流量计下游6D~8D距离处。该两点测的温度和压力代表流量计出口的温度和压力,所以用该值计算出的密度也是流量计出口的密度。带有温度压力传感器的流量计同样可以测量饱和蒸汽,在流量计算机里做了处理,程序会根据温度和压力自动分析当前蒸汽状态,自动补偿,所以在有很多工况现场,客户自己不确定蒸汽式什么状态,也不用担心,自己做温度压力双补偿就可以了。

双补偿的优点就是可以应对蒸汽的各种状态,但相对而言成本就增加许多,也许有人会说也增加了安装费用,不过现在我们也就研发出温度压力补偿一台的蒸汽流量计,将温度和压力探头集成到流量探头里,使安装更简单

 

饱和蒸汽流量计作为新时代智能流量测量仪表的代表,在近几年取得较大的发展,由于其便利和计算机等数字体系配套运用,大大降低了使用难度,逐步变成各大公司首先考虑的理想测量仪表。涡街流量计是依据卡门涡街原理研究出产的,其特点是压力损失小,量程规模大,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。无可动机械部件,因而可靠性高,维护量较小。

一、饱和蒸汽流量计原理介绍

水蒸汽流量计是应用流体震动原理来测流量的,流体在管道中通过涡街流量送器的过程中,在三角柱的漩涡发生体后上下交替运作产生正比于流速的两列漩涡,漩涡的频率与流过漩涡发作体得流体平均速度及漩涡发作体特征宽度有关。

涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。

二、饱和蒸汽流量计性能特点

公称通径(mm) 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(3001000插入式)

公称压力(MPa) DN15-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:-40260-40320;电容式: -40300, -40400-40450(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:1.02.0g

±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS

范围度 16130

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:420mA

压力损失系数 符合JB/T9249标准 Cd2.4

防爆标志 本安型:Exdia CT2-T5隔爆型:ExdCT2-T5

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86106kPa

适用介质 液体、气体、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 (420mA):负载电阻≤750Ω

三、饱和蒸汽流量计产品选型

1.参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表

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

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


仪表口径(mm) 液体 气体
测量范围(m3/h) 输出频率范(Hz) 测量范围(m3/h) 输出频率范围(Hz)
15 0.3~6 2.2~25
20 0.6~12 4~50
25 1.2~16 25~336 8.8~55 190~1140
32 1.6~30 18~130
40 2~40 10~200 27~205 140~1040
50 3~60 8~160 35~380 94~1020
65 5~100 60~700
80 6.5~130 4.1~82 86~1100 55~690
100 15~220 4.7~69 133~1700 42~536
125 25~340 240~2800
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

四、饱和蒸汽流量计产品特点与不足

优点: 
(1)结构简单牢固; 
(2)适用流体种类多; 
(3)精度较高; 
(4)范围度宽; 
(5)压损小。 

缺点: 
(1)不适用于低雷诺数测量; 
(2)需较长直管段; 
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比); 
(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。


五、饱和蒸汽流量计外形及尺寸


口径(mm A B C CH
15~25 70 55 390 455
40 85 80 385 440
50 85 90 390 450
65 85 105 400 470
80 90 120 420 480
100 85 140 440 500
125 95 168 465 530
150 100 194 490 560
200 102 248 545 610
250 115 300 600 660
300 130 350 650 710


注:以上尺寸未包含夹持法兰。

六.饱和蒸汽流量计产品选型www.jshailian.com


HLU 涡街流量仪表
G 传感器
检测 B 压电式传感器
方式 E 电容式传感器
通径 DN 15~1000 单位:mm
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
使用环境 P 普通型
B 防爆型
输出信号 1 脉冲输出
2 24V,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,24V,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: HLUGE-DN5024P2 满管型电容式涡街流量仪表,仪表通径为DN50,法兰卡装型连接,介质为蒸汽,普通型,24V,4~20mA电流信号输出,液晶显示



七、饱和蒸汽流量计平时维护中的注意事项:

1:手动调零法:指的是用万用表进行差压变送器的手动调零,当差压变送器零点有细微的漂移时可以用此方法,做法如下:差压变送器上有正、负两条信号线,拆掉其间一条,万用表调在4-20mA直流电档位上,将万用表串进入,差压变送器有一调零螺丝,顺时针旋转,电流逐渐增大,逆时针旋转电流减小,当万用表显现4mA时说明此刻零点已经调好。

2: 冷凝时阀门开关次序:正常运转时三阀组中心阀为封闭,两头阀为翻开状况,若需求排污或重新冷凝时,先将两头阀封闭,然后将中心阀翻开,终将根部排污阀翻开进行排污,待冷凝完全后,想将中心阀封闭,在再将两头阀渐渐翻开,证明系统处于正常运转状态。

3: 如果测量介质为蒸汽时,应当进行在线调零点,由于装置时冷凝盘有可能有少量的高度差,关于丈量流体流速较小时,其高度差此刻对流量的影响较大。(计1厘米水柱为100Pa)

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