蒸汽流量表
江苏奥科仪表有限公司
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简介
蒸汽主要用孔板、涡街流量计等来测量，其中以涡街流量计更为常见，其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。涡街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、理想的测量仪器。
蒸汽流量表主要特点
1、表体中同时集成温压补偿补偿功能，可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
2、 全智能化、数字化电路设计，可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
3、 全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
4、 电池供电型无需外接电源既可连续工作两年以上。
5、 全新点阵汉字液晶显示，使用操作更方便。
根据涡街流量计系列之压缩空气流量计的结构特点，分类为一体式压缩空气计量表和分体式压缩空气计量表两种。
一体式压缩空气计量表是集流量传感器、温度传感器、压力传感器和显示仪于一体的压缩空气流量计，具有智能温度、压力补偿功能，自带3.6V高能电池或24VDC（通常在需要脉冲信号输出、二线制4～20mADC输出或RS485通讯时采用）供电，就地液晶显示介质温度（℃）、工作压力（MPa）、瞬时标况体积流量（Nm3/h）和累计标况体积流量（Nm3）。
分体式压缩空气流量计由流量传感器、温度传感器、压力传感器和智能流量显示积算仪四部分组成，具有智能温度、压力补偿功能，由智能流量显示积算仪远程显示介质温度（℃）、工作压力（MPa）、瞬时标况体积流量（Nm3/h）和累计标况体积流量（Nm3）。
当只要求测量工况体积流量时（我们将其定义为简配型，通常适用于介质温度和工作压力基本恒定的场合），无论是一体式还是分体式，均不具有智能温度、压力补偿功能，也无温度传感器和压力传感器的配置，此时只显示瞬时工况体积流量（m3/h）和累计工况体积流量（m3）。
我公司生产的压缩空气流量计可应用的场合：
蒸汽流量表测量范围：
为了方便选型，我们将压缩空气的工况体积流量简单的定义为工作状况（实际介质温度和工作压力）下的体积流量，而将标况体积流量简单的定义为标准状况（介质温度为20℃、工作压力为1个大气压）下的体积流量。
我公司生产的蒸汽流量计的设计优点
1、双排液晶同时显示累计流量和瞬时流量;
2、内部锂电池供电,无需外部电源;
3、微功耗设计,两节+3v锂电池可连续工作一年半以上;
4、传感器内无可动部件，结构简单而牢固，压损小、维扩量小、使用寿命长。
5、精度等级：液体，指示值的±1.0%;气体，指示值的±1.0%;蒸汽，指示值的±1.5%。
6、输出信号：a.oc门脉冲输出; b.电流4-20ma(两线制/三线制)。
7、电源电压：+24vdc(需要信号输出时提供)。
8、介质温度： 普通型a.-40℃～+130℃;b.-10℃～+250℃;
蒸汽流量表工作原理与结构
在流体管道中，垂直插入—个柱形阻挡物，在其后部（相对于流体流向）两侧就会交替地产生旋涡。随着流体向下游流动形成旋涡列，我们称之为卡门涡街。我们把产生旋涡的柱形阻挡物定义为旋涡发生体。实验证明，在一定条件下旋涡的分离频率与流体的流速成线性关系。因而，只要检测出旋涡分离的频率，即可计算出管道体的流速或流量。
蒸汽流量表主要技术参数
它的整体结构设计合理，动态测量范围宽，压力损失小；仪表主体可采用不锈钢材质制造，适用于腐蚀性介质的测量；仪表无可动部件，安装维护简单；
口径：DN15～DN3000mm
公称压力：0.6～42MPa
工况温度：-180～+500℃
精度：±0.2～±1.5%FS
量 程 比：1：10
壳体：碳钢；不锈钢（或按用户要求提供）（衬氟）
供电方式：内置3.6VDC锂电池（两年换一次）；外供24VDC（可选）
输出信号：4～20mA二线制；脉冲0～1000HZ；RS232/RS485（或按用户要求协商提供）
防护等级：IP65 IP67
防爆标志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
执行标准：企标Q/BET05-06
表头显示：累积流量；瞬时流量；工况温度；工况压力（温压补偿式才有）；棒状满量程百分比；故障自检
公称通径：卡装式：DN10～DN300；插入式：DN350～DN1000； 法兰式：DN10～DN300。
蒸汽流量计技术指标及含应用范围
准确度：±0.5%
重复性：±0.1%
量程比：10:1~15:1
直管段要求：上游1～3D 下游0～1D
雷诺数：8000～1×107
适用管径：DN15～DN3000
温度：－50℃～550℃
公称压力：0～30MPa
蒸汽流量表优越的性能是如何实现的
（1）对流体的均速作用
流体在管道中流动实际上是这样一种状态，当流体流动不受任何阻碍和干扰达到充公发展状态时，其速度分布为：越靠近管道中心流速越快，在中心处达到zui快、越靠近管壁流速越慢，在管壁处接近零。大多数流量仪表测量流量涉及到流速时，由于无法改变这种快慢不均的状态，只能忽略管道中流速有快慢之分的实际情况而假设流速是均等的。而 塔型（形）流量计由于锥形体处在管道中心，它直接把流体从高速流动的中心部位分开，使流速快的流体分别向四周流速慢的流体靠拢并拉动它们混合一起流动，这种快慢混合的结果就是：原本流速快慢的差别消失了，流体变成了真正的均匀流动。流体流速被均匀化所带来的好处就是：测量信号真实反映了被测流体的实际值，并使得在低流速时 塔型（形）流量计前后仍能产生足够准确的差压，随着流速的降低，这种作用更加显著，而这种情况对于传统的差压式仪可能早已不能测量了
（2）具有很强的抗干扰（旋涡流）能力
大家都知道流体流动遇到阻挡物时会产生“旋涡流”，这就是著名的“卡曼旋涡”现象，涡街流量计就是基于这个原理工作的。同样道理象孔板、锥开体等节流件在管道中也是阻挡物，在节流件后部除了产生静压力外必然也会产生旋涡流。然面这个旋涡流对于涡街流量计来讲是有用的信号对于差压式仪表来讲却是有寄存器的干扰，见（图4）。这个干扰在节流件下流（负压端）会产生“信号跳动“现象，它会严重干扰正常信号的测量。塔形的结构是边壁节流，节流件后部产生干扰流的分布是等量相反（对称分布）而相互抵消，因此使干扰程度大大减轻。而孔板等传统节流件是中心节流，产生的干扰流方向直接指向取压口，严重干扰了测量信号，特别是小流量时干扰甚至大于测量信号而无法正常工作。经过大量的试验和科学检测证明：
（3）对流体的整流功能
绝大多数流量仪表要求足够长的前后直管段，目的就是为了使流体流动状态成为充分发展管流以复现实验条件下的流动状态。然而这种苛刻的要求常常由于复杂的现场（如各种阀门、弯头、缩径、扩径、泵等）而不能满足，所带来的结果必然是测量误差的增大。因此，绝大多数流量仪表很难在不满足直管段条件下取得准确的测量值。
而塔型（形）流量计却不同，由于它边避节流的特殊结构，使得流体在遇到V形节流件时，被强迫按照“管壁与节流件之间由宽逐渐变窄的狭长通道”内流动，该通道可以等效为一个管式整流器，经过这个通道后，各种干扰流的变化为：不规范流动——被迫在规定的通道流动——变成规范流动。因此它能够对上游处因各种外界因素引起的不规则的流动畸变自动进行矫正整流，从而使达到测量区的流动形成了规则的流动。因此只需极短的直管段也能取得准确的测量值，由此大大减轻了用户的工作量和投资，这是大多数流量仪表无法相比拟的。
（4）节流件耐磨损的特点
我们都知道节流式差压仪表的测量精度是靠它的“几何尺寸”保证的，这一点塔形与孔板是一样的。但是由于孔板测量关键部位易磨损，它的测量误差随着使用时间在缓慢变大。而从 塔型（形）流量计的节流件结构可以看出：其关键的节流边缘是处在节流件后部的钝角，并顺着流体方向。当流体流过节流件表面和管壁间的通道时，会形成“边界层效应”，该效应会使流体到达测量部位前，逐渐离开了节流边缘一个微小的距离，这样就使被测流体不与节流件关键部位接触，因此就不可能有磨损情况发生，其关键部位的几何尺寸（β值）就能保持长期不变。所以不用重复标定也能长期稳定工作。
（5）自清洁功能
如前所述，由于流体在靠近管壁处的流速变慢极容易使脏污物等沉淀或附着在管壁上，对于孔板等传统差压仪表还会在前面堆积。那么流体在塔形流量计流动时会是一种怎样的情况？当流体进入测量管并流过节流件四周的通道时，由于该通道是管壁与节流件间形成的由宽逐渐变窄的通道，它博士流体流动速度高于管道其他部位并逐渐加快，在到达节流件测量的关键部位时流速zui快，从而对管壁、节流件表面附近形成了吹扫冲刷作用，所有脏污杂物不可能在这里停留或附着，所以不会产生脏污的积垢，更不存积垢死角。 塔型（形）流量计这一独特的吹扫式设计，决定了它用在高炉煤气、焦炉煤气等脏污流体测量中，不会使粉尘、焦油等脏物在节流件和管壁附近堆积，附着及堵塞取压孔.
（6）强大防堵功能的技术
上述介绍的塔形流量计的自清洁功能，当流体属于特脏型或含有大量粉尘杂质时，常规的V 型（形）流量计有时也不能彻底解决，国内外实际使用中，时有发生因堵塞取压孔而导致测量失败的事例。为此飞龙公司经过一年多的试验已于去年研制成功三项具有中国独立知识产权的技术产品：
具有可控加热的 塔型（形）流量计；具有喷涂特殊材料涂层的 塔型（形）流量计；具有多孔取压的 塔型（形）流量计；专用于高炉、焦炉煤气等特脏污流体流量的测量。加油极强的防堵功能，该产品目前在国内国际都处于ling先地位。已出口“南非MITTAL STEEL NEWSASTLE 2号焦炉”项目。
（7）在设计计算上比标准节流件准确对这个问题下面以计算孔板为例来说明。在孔板计算中用户必须把管道直径“D”值提供给计算者，D参数是设计孔板的一个重要数据，因此标准中对它有严格的规定：要求在节流件前（0～0.5）D长度上，至少取3个截面测出12个数据，然后取其平均值作为D值来计算孔板。然而这个规定在实际中很难做到，因为大多数情况都是在原有的工艺管道上后安装 塔型（形）流量计，不可能为了测量D值而停车割开管道，大多数习惯上都是以公称直径报给设计者（除非连同直管段一道购买加工）。我们知道管道的尺寸通常是以公称值来标注的，而钢管产品是按外径和壁厚系列组织生产的。不同的壁厚可以导致同一系列的钢管直径相差zui大达十毫米之多，以这样不准确D值来计算节流件，其结果就是“假值真算”，再高级的计算软件算出来结果也是不会准确的。
塔型（形）流量计，是把测量管和连接法兰整体焊接在一起的一个产品，虽然D值的要求也很严格，但是这个工作是由仪表制造厂家来做的。测量管是在制造厂进行准确测量或者进行机械加工来达到所要求数值，根本不需要用户再为管道的D值是否精确而为难，用户只要把管道的壁厚系列提供给仪表厂以便选配同系列的测量管就可以。由于塔形流量可以把D值控制的非常精确，从而避免了孔板等差压式仪表因D值不准确而带来的计算上的误差。
（8）压力损失小
塔型（形）流量计的结构特点是流线型节流件，采用“逐渐节流方式”工作，完全不同于孔板等传统差压式仪表“突然节流”的工作方式，所以它的压力损失小，约是孔板的1/3。因此对于那些“低压力、大流量”流体测量来讲，比传统差压式仪表有很大的优越性。
（9）流量计的检定
流量计的检定执行中华人民共和国检定规程：JJG640-1994“差压式流量计检定规程”。
V锥传感器和差压变送器组成的锅炉蒸汽流量计依照用户要求不同，利用V锥传感器和差压变送器组成流量检测仪表供货分为二类：
1．V锥传感器
只提供差压信号的检测部分（V锥体及测量管道），不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分，输出信号为差压。由用户自己进行配套。
2．V锥流量计
由V锥传感器和差压变送器组成。有分体型安装和一体型安装两种结构。
分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。
一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体，用户购买一体型V锥流量计后，使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。 |
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可以成功测量的流体：
1．气体
煤气：焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气
天然气：包括含湿量５％以上的天然气
各种碳氢化合物气体：烷烃类，烯烃类等气体
各种气体制造：氢、氦、氩、氧、氮气等
腐蚀性气体：湿的氯化物气体等
空气：包括含水，含尘埃的空气、压缩空气等
烟道气：各种锅炉、加热炉排放的烟道气
2．蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽
3．液体
油类：原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等
水：原水、饮用水、生产水、污水等
各种水溶液：酸、碱、盐水溶液等
有机物化学品：甲醇、乙二醇、二甲苯等
4．特殊流体
油＋HC气＋沙
加气的水：H2O+N2+空气；H2O+CO2等 |
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（1）流体名称
（2）管道内外径（mm）
（3）选用V锥流量传感器的型式
（4）刻度流量单位（kg/h，t/h，m3/h，Nm3/h）
（5）常用流量、zui小流量、zui大流量
a.在工作状态下
b.在标准状态下（介质为气体时应该说明流量的标准状态）
（6）工作压力（MPa）
（7）流体温度（℃）：zui高、zui低、常用的温度
（8）流体密度（kg/m3）
a.在工作状态下
b.在标准状态下（介质为气体时应该说明密度值的状态）
（9） 流体粘度（Pa·s）
（10） 相对湿度
（11） 气体成分：容积百分比（用于二种以上的混合气体）
（12） 传感器的安装方式
a.水平
b.自下而上
（13） 管道法兰
a.按法兰标准规范,代号为提供法兰标准及型号
b.乙方设计提供法兰图纸
注意：
·测量水和水蒸汽须提供（1）、（2）、（4）、（5）、（6）、（7）、（12）
·测量一般气体须提供（1）～（13）
·测量一般溶液及油类须提供（1）、（2）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）、（12）、（13）
·各项数据必须填写工艺设计的一个具体数值，请勿填写由大约多少的某一段范围。 涡街流量计（蒸汽流量计）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。 流量计选型指南： 根据智能涡街流量计系列之氮气流量计的结构特点，分类为一体式和分体式两种。 一体式测量蒸汽时，集涡街流量传感器、温度传感器（或压力传感器）和显示仪于一体，具有智能温度（或压力）补偿功能，自带3.6V高能电池或24VDC（通常在需要脉冲信号输出、二线制4～20mADC输出或RS485通讯时采用）供电，就地液晶显示介质温度（℃）【或工作压力（MPa）】、瞬时质量流量（Kg/h）和累计质量流量（Kg）。 分体式测量蒸汽时，由涡街氮气流量传感器、温度传感器（或压力传感器）和智能流量显示积算仪三部分组成，具有智能温度（或压力）补偿功能，由智能流量显示积算仪远程显示介质温度（℃）【或工作压力（MPa）】、瞬时质量流量（Kg/h）和累计质量流量（Kg）。 需要特别指出的是，当只要求测量工况体积流量时（我们将其定义为简配型，通常适用于介质温度和工作压力基本恒定的场合），无论是一体式还是分体式，均不具有智能温度、压力补偿功能，也无温度传感器和压力传感器的配置，此时只显示瞬时工况体积流量（m3/h）和累计工况体积流量（m3）。 应用场合： 所有生产和使用氮气的现场。 测量范围： 为了方便选型，我们将氮气的工况体积流量简单的定义为工作状况（实际介质温度和工作压力）下的体积流量。 蒸汽流量计，是测量蒸汽累计质量流量的专用仪表，具有机械式和智能式两种结构形式；通过指示器表盘（机械式）或液晶显示屏（智能式）现场显示，精确地读出流过该表的全部蒸汽的质量，也可输出脉冲信号，同时具有手动压力补偿或自动温度补偿功能。由于该流量计的结构简单，价位适中，测量范围宽广，广泛石油与石油、化工、纺织、供热等需要蒸汽流量计的场合。 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。 旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部（或后面）的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。 传感器输出的电压脉冲信号送到连于一体的就地显示仪。就地显示仪采用zui新微功耗CPU，测量涡街传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累计流量。 我们的流量计质量优秀，价格合理，产品优越， 服务到位！一年质保，终身维护，关注我们！
蒸汽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、压缩空气和一般气体（沼气、氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等）计量和控制. |
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