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HL-LU係列渦街流量計原理
在流體中設(shè)置三(sān)角柱型旋渦(wō)發生體(tǐ),則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生有規則(zé)的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦(wō),如右圖所示,旋(xuán)渦列在旋渦發生體下(xià)遊非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f,被(bèi)測介質平均(jun1)流速為U1,旋渦發生體迎流麵寬(kuān)度為d,表體(tǐ)通徑為D,即可得(dé)到以下關係式:
f=SrU1/d=SrU/md(1)
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形麵積與管道橫(héng)截麵麵積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr(2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1(3)
式中K--流量計的儀表係數,脈衝數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生(shēng)體、管道的幾(jǐ)何尺寸有關外,還(hái)與斯特勞(láo)哈(hā)爾數有(yǒu)關。斯特勞哈爾數為無量綱參數(shù),它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦(wō)發(fā)生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關係圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106範圍(wéi)內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作範圍。當(dāng)測量氣體流(liú)量時,VSF的流(liú)量(liàng)計算式為(4)
式中qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或(huò)20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標準(zhǔn)狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準(zhǔn)狀態(tài)下(xià)和工況下的熱(rè)力(lì)學溫(wēn)度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態下和工(gōng)況下氣體壓(yā)縮係數。
由上式可見(jiàn),VSF輸出(chū)的脈衝頻率信號不受流體物性和組分變化的影(yǐng)響,即(jí)儀表係數在一定雷諾數範(fàn)圍內僅與旋渦(wō)發生體(tǐ)及管道的形狀尺寸(cùn)等有關。但(dàn)是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量(liàng)和流體密度,流體物性和組分對流量計量(liàng)還是有直接影響的。
HL-LU係列渦街流量計是依據卡門旋渦原理進行封(fēng)閉管道流(liú)體流量測(cè)量的新型流量計。因其具(jù)有良好(hǎo)的介質適應能力(lì),無需溫(wēn)度壓力補償即可直接測量蒸汽(qì)、空氣、氣體、水(shuǐ)、液體的(de)工況體積流量,配備溫度(dù)、壓力傳感器可測(cè)量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的(de)理想替代產品。
為提高渦街流量計的耐高溫及抗(kàng)振動性能,我公司新(xīn)近開(kāi)發出了HLLU改進(jìn)型渦街流(liú)量傳感器,因其(qí)獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣(liè)工況下使(shǐ)用(yòng)。
在(zài)實際(jì)應用中,往往最大流量遠(yuǎn)低於儀表的上限值,隨著負荷(hé)的變化,最(zuì)小流量又往往會低於(yú)儀表(biǎo)的下限值,儀表並非工作在它的(de)最佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處(chù)的流速,並選用較小口徑的儀表(biǎo)以利(lì)於儀表的測量(liàng),但是這種變徑方式必須在變徑(jìng)管與儀表間(jiān)有長度為15D以上的直管(guǎn)段進(jìn)行整流,使加工、安裝(zhuāng)都不方便。我(wǒ)公司(sī)研製的(de)縱斷麵形狀為圓弧的LGZ變(biàn)徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要(yào)另外附加一段直管段,還可(kě)以降低對工藝管直(zhí)管段的(de)要求,安(ān)裝(zhuāng)非常方便。
為了使用方便,電池供電(diàn)的本地顯示型渦街(jiē)流量(liàng)計采用微功耗高新技術,采用鋰電池供(gòng)電可不間斷運行一年(nián)以上,節省了電纜和顯示儀表的(de)采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量(liàng)、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度並計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的(de)質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用於氣(qì)體流量(liàng)測量(liàng)可直接測量出氣體介質的溫度(dù)和壓力,從而顯示氣體的標況體積流(liú)量。
◆測量介質:氣體、液體、蒸氣
◆口徑規格法蘭卡(kǎ)裝式口徑選(xuǎn)擇25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口(kǒu)徑(jìng)選擇100,150,200
◆流量測(cè)量範(fàn)圍(wéi)正常測量流速範圍雷諾(nuò)數(shù)1.5×104~4×106;氣體(tǐ)5~50m/s;液體0.5~7m/s
正常測量(liàng)流量範圍液體(tǐ)、氣體(tǐ)流量測量範圍見(jiàn)表2;蒸氣流量範圍見表3
◆測量精度(dù)1.0級1.5級
◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃
◆高溫–25℃~150℃-25℃~250℃
◆輸(shū)出信號脈衝電壓輸出信號高電平8~10V低電平0.7~1.3V
◆脈衝占空比約50%,傳輸距離(lí)為100m
◆脈衝電流遠傳信號4~20mA,傳輸距離為1000m
◆儀(yí)表使用環(huán)境溫度:-25℃~+55℃濕度:5~90%RH50℃
◆材質不(bú)鏽鋼,鋁合金
◆電源DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級本安型(xíng)iaIIbT3-T6
◆防護等級IP65
HL-LU係列渦街流量計產品選型
代號 | 通(tōng)徑 | 液體標(biāo)準範圍m³/h 可選範圍m³/h 氣體標準範圍m³/h 可選範圍m³/h | ||||||
HL-LU-15 | DN15 | 1~6 0.8~8 | 5~30 5~60 | 蒸(zhēng)汽流量請查看說明書,DN300以上(shàng)推薦使用 插入式渦街流量計 | ||||
HL-LU-20 | DN20 | 1.2~8 1~15 | 6~50 6~60 | |||||
HL-LU-25 | DN25 | 2~16 1.6~18 | 8~60 8~120 | |||||
HL-LU-32 | DN32 | 2.2~20 1.8~30 | 14~100 14~150 | |||||
HL-LU-40 | DN40 | 2.5~25 2~48 | 18~180 18~310 | |||||
HL-LU-50 | DN50 | 3.5~35 3~70 | 30~300 30~480 | |||||
HL-LU-80 | DN80 | 13~130 10~170 | 70~700 70~1230 | |||||
HL-LU-100 | DN100 | 20~200 15~270 | 100~1000 100~1920 | |||||
HL-LU-125 HL-LU-150 | DN125 DN150 | 30~300 25~450 50~500 40~630 | 150~1500 140~3000 200~2000 200~4000 | |||||
HL-LU-200 | DN200 | 100~1000 80~1200 | 400~4000 320~8000 | |||||
HL-LU-250 | DN250 | 150~1500 120~1800 | 600~6000 550~11000 | |||||
| 代(dài)號(hào) | 功能1 | ||||||
N | 無溫壓補償 | |||||||
Y | 有溫壓補償 | |||||||
| 代號 | 輸出型號 | ||||||
F1 | 4-20mA輸出(二(èr)線製) | |||||||
F2 | 4-20mA輸(shū)出(三線製) | |||||||
F3 | RS485通訊接口 | |||||||
| 代號 | 被測介質 | ||||||
J1 | 液體 | |||||||
J2 | 氣體 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
| 代(dài)號 | 連接方式 | ||||||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||||||
L2 | 法蘭(lán)連接式 | |||||||
| 代號 | 功能2 | ||||||
E1 | 1.0級 | |||||||
E2 | 1.5級 | |||||||
T1 | 常溫 | |||||||
T2 | 高溫 | |||||||
T3 | 蒸汽 | |||||||
P1 | 1.6MPa | |||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||
D1 | 內部3.6V供電 | |||||||
D2 | DC24V供電 | |||||||
B1 | 不鏽鋼 | |||||||
B2 | 碳鋼 | |||||||
渦街流量儀表對安裝點的上下遊直管段有一定要(yào)求,否則會影(yǐng)響介質(zhì)在管(guǎn)道(dào)中的(de)流(liú)場,影響儀表的測量精度。儀表的上(shàng)下遊直管(guǎn)段長度要求見圖
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儀表與法蘭(lán)之間的密封墊,在安裝時不能(néng)凸入管內,其內徑應比表體內徑(jìng)大1-2mm
測壓孔和(hé)測溫(wēn)孔的安(ān)裝設計。被(bèi)測管道需要安裝溫度和壓力變送器時,測壓孔(kǒng)應設置在下遊3-5D處,測溫孔應設置在下遊6-8D處,見圖。D為儀表工稱口徑,單位:mm
儀表在在管道上可以(yǐ)水平、垂直或傾斜安裝。
測(cè)量氣體(tǐ)時,在垂(chuí)直管道(dào)安裝儀表,氣體流向(xiàng)不限。但若管道內含少量液體,為了防止(zhǐ)液體進入儀表(biǎo)測量管(guǎn),氣流應自下而上流動,如圖(tú)(四)a所示(shì)
測量液體時(shí),為了保證管內充滿液(yè)體,所以在垂直或傾(qīng)斜管道(dào)安裝儀表時,應該保證(zhèng)液體流動方(fāng)向從(cóng)下而上(shàng)。若管道內含少量氣(qì)體,為了(le)防止氣體進入儀(yí)表測量管,儀表應安裝在(zài)管線的較低處
如圖所示





