鍋爐常用蒸汽流量計

鍋爐蒸汽常用流量計

江蘇奧科儀表有限公司

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蒸汽流量表產品廣泛運用于企業、科研生產等各個領域，在教育領域主要用于學校實驗室建設和教學。在旺盛市場需求的帶動下和國家宏觀調控政策的引導下，我國的蒸汽流量計行業呈現出快速、健康的發展態勢。根據全世界各大儀表企業的動作，我們不難發現數字化、智能化、網絡化的儀器產品將成為市場主流。除了產品的進一步提高外，工程和項目集成技術、軟件開發、應用和維修服務等將成為行業新的增長點。

數字技術的出現把模擬蒸汽流量計的測量控制精度、靈敏度、速度及可靠性提高了幾個量級，為實現測量控制自動化打下了良好的基礎。計算機的引入，使儀器的功能發生了質的變化，從個別參量的測量轉變成測量整個系統的特征參數，從單純的接收、顯示轉變為控制、分析、處理、計算與顯示輸出，從用單個儀器進行測量轉變成用測量系統進行測量。使蒸汽流量計數字信號處理功能大大加強;微型機的發展，使蒸汽流量計具有更強的數據處理能力和圖像處理功能;現場總線技術是九十年代迅速發展起來的一種用于各種現場自動化設備與其控制系統的網絡通信技術，Internet和Intranet技術也將進入控制領域?，F代產品將向著數字化、網絡化、智能化、集成化的方向發展，跨學科的綜合設計、高精尖的制造技術使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對象的全方位信息。

國內蒸汽流量計技術應用現狀及最xin發展速度相對較慢。目前，我國蒸汽流量計行業現狀門類齊全，有一定行業基礎，在發展中國家，屬上游，但與發達國家差距明顯。受體制、機制、經濟及科技綜合水平、管理、人才等條件的制約，企業多、散、弱，科技開發能力不強，產品穩定性、可靠性有差距，市場出現高中檔產品以三資和進口為主，中低檔產品以中資企業為主的局面，而且由于市場規模、人力成本、行業基礎等比較優勢，一些量大、面廣的產品將成為生產和出口的主力。

便攜式、手持式以至個性化大量發展隨著生產的發展和人民生活水平的提高，人們對自己的生活質量和健康水平日益關注，檢測與人們生活密切相關的各類商品、食品質量的儀器儀表，預防和治療疾病的各種醫療儀器是今后發展的一個重要趨勢?？茖W儀器的現場化、實時在線化，特別是家庭和個人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發展。

國內行業仍存在技術水平低，開發能力弱等問題。在行業整體結構上，專門從事對行業發展進行基礎性、前瞻性、戰略性及重大專項研究的力量薄弱而分散。由于行業科技基礎薄弱，自主開發創新能力較差，擁有自主知識產權的主要產品和技術(包括軟硬件)少，大部分重要產品的核心開發技術和高新技術產品大多仍來源于國外。適合生產特點的專用、關鍵工藝技術掌握很少;生產組織、技術、經營以及人事勞動用工制度等方面的管理與產業特性嚴重不適應。

         在飽和狀態下的液體稱為飽和液體，其對應的蒸汽是飽和蒸汽，但最初只是濕飽和蒸汽，待飽和水中的水分完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和干飽和的過程溫度是不增加的（濕飽和到干飽和溫度保持不變），干飽和之后繼續加熱則溫度會上升，成為過熱蒸氣。熱蒸汽有其本身的應用領域，如用在發汽輪機的透平，通過噴嘴至透平葉片，推動電機轉動。但是過熱蒸汽很少用于工業制程的熱量傳遞過程，這是因為過熱蒸汽在冷凝釋放蒸發焓之前必須先冷卻到飽和溫度，很顯然，與飽和蒸汽的蒸發焓相比，過熱蒸汽冷卻到飽和溫度釋放的熱量是很小的，從而會降低工藝制程設備的性能。
        孔板流量計是將標準孔板與多參數差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控制和測量。

孔板流量計適用范圍
1. 公稱直徑： 15 mm ≤DN≤1200mm
2. 公稱壓力：PN≤10MPa
3. 工作溫度：－50℃≤t≤550℃
4. 量程比：1:10， 1:15
5. 精度：0.5級，1級

一.孔板流量計概述

節流裝置又稱為差壓式流量計,是由一次檢測件（節流件）和二次裝置（差壓變送器和流量顯示儀）組成廣泛應用于氣體.蒸汽和液體的流量測量.具有結構簡單,維修方便,性能穩定,使用可靠等特點.

       孔板節流裝置是標準節流件可不需標定直接依照國家標準生產,1.國家標準GB2624-81<流量測量節流裝置的設計安裝和使用>;2.國際標準ISO5167<國際標準組織規定的各種節流裝置>3.化工部標準GJ516-87-HK06

二.孔板流量計外形

三、孔板流量計工作原理

     充滿管道的流體流經管道內的節流裝置，在節流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側產生靜壓力差。

　在已知有關參數的條件下，根據流動連續性原理和伯努利方程可以推導出差壓與流量之間的關系而求得流量。其基本公式如下：

c－流出系數　　無量綱　

d－工作條件下節流件的節流孔或喉部直徑

D－工作條件下上游管道內徑

qm－質量流量　Kg/s

qv－體積流量　m3/s

?－直徑比d/D   無量綱

流體的密度Kg/m3

可膨脹性系數　　無量綱

四、孔板流量計結構　

節流裝置組成

1. 節流件：標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、1／4圓孔板、雙重孔板、偏心孔板、圓缺孔板、錐形入口孔板等

2. 取壓裝置：環室、取壓法蘭、夾持環、導壓管等

3. 連接法蘭（國家標準、各種標準及其它設計部門的法蘭）　、緊固件。

4. 測量管

節流裝置適用范圍及有關技術指標

注意事項

◆安 裝
▲可水平、垂直或傾斜安裝，應保證管內充滿液體。
▲節流裝置前，后直管段應是直的，無肉眼可見彎曲，同時應是“圓的”，內壁應潔凈，無凹坑與沉淀物。
▲直管段長度要求及節流裝置安裝應符合GB/T26224—93有關規定。
▲引壓管路安裝應符合標準規定的規范。
◆訂貨須知
訂貨時請詳細提供以下數據：
（1）被測介質
（2）最大、常用、最小流量。
（3）工作壓力、工作溫度
（4）介質密度、粘度
（5）管道材質、內徑、外徑
（6）允許壓力損失
（7）取壓方式
（8）現場管道敷設情況和局部阻力件形式。

鍋爐蒸汽流量計的原理：

   鍋爐蒸汽流量計是由設計在流場中的旋渦發作體、檢測探頭及相應的電子線路等構成。當流體流經旋渦發作體時，它的兩邊就形成了替換改變的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關系式：
f = St × V/d
式中：f 渦街發作頻率 (Hz)
V旋渦發作體兩邊的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數（常數）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。   
耐腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；在工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計大大縮短；測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤1.5%)；表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。采用全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。采用鋰電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

蒸汽流量計選型

     正確的選用氬氣流量計是保證用好渦街流量計的前提條件，需要考慮重要因素：通經（DN）、安裝方式、介質溫度、輸出信號、介質種類

注意事項

在流量計上下游提供足夠的直管段并確保非彎曲的對稱外形。盡可能在儀表下游安裝閥門。

豎直安裝通常是優先選擇的，向上游動的流體能確保儀表總是滿管，且介質中的成分能夠均勻分布。

在易于振動的長管路中進行安裝時，應在流量計的上下游安裝消除器。

對于煤氣的應用，儀表安裝應避免安裝在U形彎底部，避免因吸收冷凝而在開車時導致的水錘現象，水錘的強度導致傳感機構過分受力，致使傳感器損壞。

面對如此眾多品種的煤氣流量計，對于一般用戶選型成了一個難題。如何科學地、客觀地選出的煤氣流量計流量計是需要關注的一個問題。我們認為選型應當遵循適當的規則，盡量避免廠商的誤導宣傳，為自己找到一種恰到好處的煤氣流量計流量計，它就是自己的理想流量計。

選型可按五個方面進行：煤氣流量計性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環境條件方面和經濟因素方面。各方面的考慮因素如下：

1．流量計性能方面：精確度、重復性、線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出特性、響應時間等；

2．流量計流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學性質、磨損、腐蝕、結垢、臟污、氣體壓縮系數、等熵指數、比熱容、電導率、聲速、混相流、脈動流等；

3．流量計安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、上下游管道長度、管道口徑、維護空間、管道振動、接地、電源、輔屬設備（過濾、排污）、防爆等；

4．流量計經濟因素方面：購置費、安裝費、維修費、校驗費、使用壽命、運行費（能耗）、備品備件等。

鍋爐蒸汽流量計概述

當沿著軸向流動的流體在流經前一個三角形鈍體時會產生旋渦脫離現象，在鈍體兩側交替產生卡門旋渦，當旋渦流經后面一個三角形鈍體時，旋渦強度被強化，且旋渦的頻率與流體的速度成正比，并為線性，與單鈍體的結構相比，雙鈍體組合結構強化了流體振動，可降低流量計的計量下限。通過安裝在鈍體兩側的兩個壓電傳感器可檢測出旋渦振蕩并輸出微弱電荷信號經放大器差動放大、濾波、整形后剔除干擾信號并輸出頻率與流速成正比的脈沖信號。積算儀中對脈沖信號進行計數并計算，得到工況體積流量并累積得到工況體積總量。由于采用了雙鈍體組合結構，克服了傳統流量計下限流量高的缺點，降低測量下限。

鍋爐蒸汽流量計特點；

2.1采用雙鈍體流量傳感器技術、差動式雙壓電傳感器技術，范圍度寬，流量下限低，抗干擾能力強，計量準確可靠。

2.2采用微功耗高新技術，憑內外電源均可工作，內電池可連續使用五年以上。

2.3采用LCD顯示工況瞬時流量、工況累積流量等，顯示清晰直觀，讀數方便。

2.4與旋進式流量計相比，壓力損失較小，適合于壓力較低之場合使用。

2.5無機械轉動部件，高可靠，穩定性好，維修量少，對介質適應性好。

2.6可通過RS485接口與數據采集器配套實現GPRS無線數據傳輸，安全可靠，可方便實現自動化管理。

2.7表頭可180°隨意旋轉，安裝方便。

鍋爐蒸汽流量計主要參數

注：表中最大壓力損失為密度為ρ=1.205kg/ m3 的干空氣在最大工況流量時的數值。

3.2 適用介質：天然氣、城市煤氣、壓縮空氣、氮氣、氧氣(流量計須經特殊工藝處理)、烷

類及工業惰性氣體等。

3.3 使用條件

環境溫度：-30℃～+60℃； 介質溫度：-20℃～+80℃；

大氣壓力：70kPa～106kPa； 相對濕度：5%～95%。

3.4 流量計典型誤差特性曲線

3.5 流量計典型壓力損失曲線（介質為密度ρ=1.205kg/ m3 的空氣）

3.6 電氣性能指標

3.6.1 工作電源與功耗

a.外電源：+24VDC±15%，適用于4mA～20mA 輸出、脈沖輸出、RS485 等；

b.內電源：1 組3.6V 鋰電池，平均功耗≤0.5mW,可連續使用五年以上。

3.6.2 脈沖輸出方式：工況脈沖信號，高電平≥20V，低電平≤1V。

3.6.3 RS485 通信：可直接與上位機或二次儀表聯網，遠傳顯示當前數據。

3.6.4 4mA～20mA 標準電流信號：兩線制或三線制。

3.7 防爆等級：隔爆型ExdⅡBT4；本安型ExiaⅡCT4

3.8 防護等級：IP65

3.9 安裝連接形式： 流量計與管道的連接方式采用法蘭連接。

流量計法蘭標準：

a.壓力等級≤4.0MPa，符合GB/T9113.1-2000平面、突面整體鋼制管法蘭（突面）。

b.壓力等級≥6.3MPa，符合GB/T9113.2-2000凹凸面整體鋼制管法蘭（凸面）。

3.10 前后直管段要求：前直管段≥10DN；后直管段≥5DN。

• 蒸汽流量計的安裝設計及客戶現場安裝圖示：

• 儀表管道安裝要求：

  • 渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)   DN為儀表公稱口徑   單位:mm                                                                 

  
  

奧科蒸汽流量計客戶現場安裝圖示：

蒸汽流量表安裝：

1、盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

2、避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。

3、避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝，須有通風措施。

4、渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

5、盡量安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

6、流量計安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。