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一、烟气流量计的应用

智能型涡街流量计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。智能型涡街流量计的特点是压力损失小,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*稳定。智能型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*、理想的流量仪表。

二、烟气流量计的测量原理

在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，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，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：

　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
　　　　 Sr--斯特劳哈尔数；
　　　　 m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

　管道内体积流量qv为
　　　　　　　　　　　　 qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　2
　　　　　　　　　　　　 K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 3
式中 K－流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。
　　 K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为

斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线

式中 qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；
　　 Pn，P--分别为标准状态下和工况下的压力，Pa；
　　 Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
　　 Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
　　 由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。

　　涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
　　 为提高智能型涡街流量计的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了HH-LU改进型涡街流量传感器，因其*的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。
　　 在实际应用中，往往zui大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，zui小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的*工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。

为了使用方便，电池供电的本地显示型智能型涡街流量计采用微功耗*，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。
三、技术参数

◆测量介质： 气体、液体、蒸气
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2； 蒸气流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃～100℃
◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃～+55℃ 湿度:5～90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
防护等级 IP65

四、产品选型

特点

◆ 节能：由于一次测量元件智能探针是Φ20mm不锈钢制成，其截面积很小在介质管道中几乎无压力损失，使运行成本大大减小，与孔板等节流装置相比较具有明显的节能效果。是国家**的第061号节能产品。

◆ 耐高温高压：一次元件智能探针材质选用1Cr18Ni9Ti不锈钢 ( 根据不同介质选用特种钢 )，可耐介质zui高温度650℃，介质zui高压力32MPa。

◆ 可靠性高：因探针的构造非常简单，结构设计合理，导压管内介质不流动，杂物不容易进去，所以能长时间保持测量精度。

◆ 安装简便：只需在管道合适的位置上打一个相当的孔，把一次元件探针插入管道中心，即可方便地进行安装。

◆ 无需维护：一次测量元件探针本身无需维护，只需按计量器具定期检定要求对差压变送器进行零点和满度的校验以及二次表输入相应的电流进行校验。

◆ 测量范围广：流量在0.2 t/h～50000 t/h都可以精确测量。对低流速、小流量、大管径测量效果尤佳。

◆ 广泛用于气体、蒸汽和液体流量测量。气体：一次风速 ( 量 )、二次风速 ( 量 )、( 负压 ) 空气、氧气、氢气、干气、煤气 ( 转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气 )、天然气、液化气、烟气、 化工物料气等；汽体：过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、双向蒸汽等；液体：水、不满管水、轻油、焦油、原油、各种溶液、化工物料液等。

◆ 介质管道横截面形状适用范围广：本流量计对介质管道截面的几何形状无要求，圆形、椭圆形、方形、长方形、棱形、三角形、 梯形等均适用。

◆ 不要求直管段：清华大学几十年吹风实验积累了各种工况下弯管段到15倍管径之间修正系数数据库，只要用户提供直管段长度即可，即使在弯管处安装同样保证精度。

◆ 配有智能化二次仪表：既可数显各项参数，又可进行远程通讯，构成网络，便于集中管理。

五、安装

1）选择好位置并开孔。

2）毕托巴传感器在焊接前应检查尺寸和头部方向，要保证安装后毕托巴探头部位于管道中心线上，并且使总压孔对正来流方向。

3）在毕托巴传感器的总压和静压引出口处各连接一个一次截止阀，注意将所有管道接头，一次截止阀等连接件尽可能改成焊接连接，以杜绝漏气。正常运行后，应检查并保证无泄漏。

4）差压变送器固定在适当的支架上。并根据现场情况选择差压变送器安装位置。差压变送器的两个接口应布置在同一水平面内。

5）管道和焊口应*清洗，在紧固差压变送器前，还应逐个打开一次截止阀，用空气清洗导压管内的焊渣和污物。然后将截止阀关断。

6）连接好差压变送器信号线。

投入运行：

将差压变送器24V直流电源投入。

将两个一次截止阀依次打开。

安装示意图：