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| 特點 |
TC-LUGB系列智能渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，高，在測量工況體積流量時幾乎不受液體密度、壓力、溫度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。
本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高,可在－25℃～＋250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀表。 |
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工作原理 |
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數(shù)
m－旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比 | |
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| 瞬時體積流量qv為： |
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| 式中K－流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)／(P/) | |
| K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在Re=2×104～7×106范圍內(nèi)，St可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時，HLUG的流量計算式為 | |
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式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，HLUG輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計還是有直接影響的。 | |
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| 表2 |
| 通徑DN（mm） |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
150 |
200 |
| 液體（/h） |
1～14 |
1.5～23 |
2.2～36 |
5～57 |
6.3～96 |
9～145 |
14～230 |
32～510 |
56～900 |
| 氣體（/h） |
12～88 |
15～145 |
22.6～230 |
35～350 |
60～600 |
90～900 |
140～1400 |
300～3000 |
550～5500 | |
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| 法蘭卡裝式及法蘭連接式渦街變送器（1.6MPa）尺寸見 表4 | |
| 卡裝式 |
公稱通徑
mm |
壓力等級
MPa |
L
mm |
G |
D
mm |
d 1
mm |
N－d2 |
d
mm |
b
mm |
重量
Kg |
| 常溫 高溫 |
| 25 |
2.5～4.0 |
80 |
342 500 |
76 |
- |
- |
25 |
- |
7 |
| 32 |
2.5～4.0 |
80 |
342 505 |
76 |
- |
- |
32 |
- |
10 |
| 50 |
2.5～4.0 |
80 |
337 515 |
86 |
- |
- |
50 |
- |
12.5 |
| 65 |
－ |
80 |
345 530 |
102 |
- |
- |
65 |
- |
28 |
| 80 |
1.6～2.5 |
100 |
350 540 |
112 |
- |
- |
80 |
- |
25 |
| 100 |
1.6～2.5 |
110 |
330 550 |
132 |
- |
- |
100 |
- |
35 |
| 150 |
1.6 |
140 |
355 575 |
203 |
- |
- |
150 |
- |
40 |
| 200 |
1.6 |
150 |
380 600 |
259 |
- |
- |
200 |
- |
46 |
| 法蘭連接式 |
100 |
1.6 |
250 |
310 530 |
215 |
180 |
8－φ18 |
100 |
26 |
30 |
| 150 |
1.6 |
300 |
335 555 |
280 |
240 |
8－φ23 |
150 |
28 |
34 |
| 200 |
1.6 |
320 |
370 590 |
335 |
295 |
12－φ23 |
200 |
30 |
41 | |
| 選型及計算 |
| 1、流量計的口徑應(yīng)根據(jù)使用流量Qv來選擇，為了獲得盡可能寬的使用流量范圍,使用流量應(yīng)不小于流量計額定流量Qmax的1/2。流量計的線性流量范圍對應(yīng)的雷諾范圍2×104～7×106。液體表可根據(jù)圖6直接查表2選用，而氣體表則應(yīng)計算出工況狀態(tài)的流量范圍后根據(jù)圖7查表2選用，測量飽和蒸汽查表3。 | |
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4、常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度（0.101235MPa，20℃）見表5 |
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表5 |
| 氣體 |
密度（kg/） |
氣體 |
密度(kg/) |
氣體 |
密度（kg/） |
| 乙炔 |
1.083 |
正丁烷 |
2.4163 |
乙烷 |
1.2500 |
| 氨氣 |
0.7080 |
乙烯 |
1.1660 |
甲烷 |
0.6669 |
| 丙烷 |
1.8332 |
氖氣 |
0.83914 |
天然氣 |
0.776 |
| 空氣 |
1.2041 |
氬氣 |
1.6605 |
二氧化碳 |
1.829 |
| 一氧化碳 |
1.165 |
氫氣 |
0.0838 |
氧氣 |
1.3302 |
| 丙稀 |
1.7459 |
氮氣 |
1.1646 |
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5、壓力損失
i、測量液體時的壓力損失
圖8是測量水（20℃，1013mbar，ρ=998kg/）的流量時壓力損失與流量的關(guān)系
測量密度為ρS的其它液體時，壓力損失可按下式計算 |
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△P'－被測液體的壓力損失（mbar）
△P－由圖8查出的水的壓力損失（mbar）
ii、測量氣體（過熱蒸汽）時壓力損失
圖9是空氣(20℃，1013mbar，ρ=1.2kg/)的壓力損失。測量密度ρS與空氣不同的其它氣體，壓力損失可按下式計算 | |
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△P'－被測介質(zhì)的壓力損失
△P－由圖９查出的空氣的壓力損失 | |
圖9 空氣壓力損失(20℃，1013mbar,ρ＝1.2kg/) |
6、計算實例
a、液體的計算實例
液體的計算實例
液體密度850kg/，運動粘度2cst(=2×)，流量為50/h。試確定流量計口徑。
1）QV=50/h，直接查表2，選口徑DN50(Qmax=55/h)。
2）由圖6查出粘度2cst對應(yīng)的小線性流量是Qmin=6/h。
3）按QV=50/h查圖8的△P=460mbar |
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b、氣體的計算實例
溫度85℃，工作壓力0.5MPa的CO2氣體。流量3500N m3/h，試確定流量計口徑。
ρn=1.829kg/ | |
2) 計算工況流量：QV ＝Qn×(ρn/ρ)＝3500×1.829/8.886=720/h,查表2選口徑DN80(Qmaz=900/h)
3）小流量：ρ=8.886kg/m3時查圖7得QVmin=50/h,轉(zhuǎn)換標(biāo)況流量：
QNmin=50×(ρ/ρn)=242.9/h
4）壓力損失：按QV=720/h,查圖9得△P=19mbar，
求△P'=（8.886/1.2）×19=140.7mbar
c、過熱蒸汽測量
過熱蒸汽測量用飽和蒸汽參數(shù)分別乘以圖10修正系數(shù)即可得出測量過熱蒸汽的和小流量。
例：通徑φ50mm，壓力10kgf/c,溫度為250℃，過熱蒸汽的流量范圍：從圖10中查得a=0.890b=0.840，查飽和蒸汽測量范圍表3（對應(yīng)DN50，1.0MPa），求小流量Qmin=0.890×112=99.68kg/h流量Qmax=0.840×1120=940.8kg/h。小流量修正系數(shù)a | |
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圖10 過熱蒸汽系數(shù)修正圖 |
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選型 |
| 渦街流量計類型 |
TC-LUGB
TC-LUW |
脈沖輸出
現(xiàn)場顯示、帶4～20mA輸出 |
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通徑(mm) |
流量范圍（/h） |
DN25
DN32
DN40
DN50
DN80
DN100
DN150
Dn200 |
1～10(液體） 25～60(氣體)
1.5～18(液體) 15～150(氣體)
2.2～27(液體) 22.6～150(氣體)
4～55(液體) 35～350(氣體)
9～135(液體) 90～900(氣體)
14～200(液體) 140～1400(氣體)
32～480(液體) 300～3000(氣體)
56～800(液體) 550～5500(氣體) |
備注：1、蒸汽流量范圍請查看表3。
2、DN250～DN600可按客戶要求訂貨。
3、DN300以上口徑推薦使用插入式渦街流量計，可定做。 |
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壓力等級 |
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P1
P2
P3 |
1.6MPa
2.5MPa
4.0MPa |
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法蘭材料 |
B1
B2 |
不銹鋼
碳鋼 |
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介質(zhì)溫度 |
T1
T2
T3 |
常溫
高溫
蒸汽 |
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連接方式 |
L1
L2 |
法蘭卡裝式
法蘭連接式 |
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供電電源 |
D1
D2 |
內(nèi)部3.6V供電
DC24V供電 |
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等級 |
E1
E2 |
1.0級
1.5級 |
| TC-LUGB- |
DN25- |
P1 |
B1 |
T1 |
L1 |
D2 |
E1 |
型號舉例 | | | |
