蒸汽流量计主要用于测量蒸汽流量。涡街流量计集中了温度和压力补偿功能,可测量过热蒸汽/饱和蒸汽、液体和气体。

Vortex Steam Flow Meter

涡街蒸汽流量计将温度和压力补偿功能集成于涡街流量计内部。它能自动检测管道内介质的温度和压力,并自动将密度纳入计算。该流量计可显示介质的瞬时质量流量和累计质量流量,以及介质的温度和压力。它可测量液体、一般气体、饱和蒸汽、过热蒸汽等介质。

涡街蒸汽流量计参考价格:200-1500美元/台。

Sino-Inst 提供多种涡街流量计,用于流量测量。如有任何疑问,请联系我们的销售工程师。

蒸汽流量计的特点

  1. 安装简便。适用于蒸汽、压缩空气及其他气体的测量;
  2. 集成温度和压力双重补偿。补偿后的瞬时流量和累计流量、温度、压力等数据可直接在流量计头读取;
  3. 介质适用性强。可用于大多数蒸汽、气体和液体的流量测量和控制;
  4. 结构简单,无孔隙设计。无磨损、耐污、无运动部件,故障率低。稳定性高,可靠性强;
  5. 涡街流量计采用最新的信号处理技术,对测量信号进行全系统分析,消除外部干扰和介质扰动。因此,即使在恶劣的工艺条件下也能实现稳定的测量;
  6. 涡街流量计的压电元件嵌入探头本体中,不与介质接触,内部无填充物。压力损失小,使用寿命长;
  7. 涡街流量计形成的原始信号。其输出频率与流量呈线性关系,无零点漂移问题;
  8. 采用先进的数字信号处理技术,下限低,抗振性能优异。

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涡流蒸汽流量计规格

测量介质过热/饱和蒸汽、液体和气体
测量范围详情请参见流量范围表
口径晶片式/法兰式:DN15~DN400~DN1000
介质温度 (℃)(-40~80)℃、(-40~150)℃、(-40~300)℃、(-40~400)℃
环境温度 (℃)(-20~+70)℃ 大气压力:86kPa~106kPa
额定压力液体:1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa、4.0MPa、5.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、25MPa
气体和蒸汽:1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa、4.0MPa、5.0MPa
精度±1.0%, ±1.5%
测量范围 (m/s)液体:0.15~7 气体:1.5~60 蒸汽:2~70
输出信号三线电压脉冲:高电平≥5V,低电平<1V
标准电流信号:(4-20)mA 标准电流信号,与流量成正比,本地显示流量、累计流量。
输出与流量成正比的 (4-20)mA 标准电流信号和脉冲频率信号。
通信方式:RS-485 通信
电源三线电压脉冲:DC12V、DC24V
标准电流输出,本地显示:DC24V
电池供电(锂电池):3.6V
环境温度(-20~+70)℃ 大气压力:86kPa~106kPa
防护等级IP65
防爆等级本质安全型 Ex ia ⅡC T6 Ga
显示LCD 显示瞬时流量、累计流量、涡流频率、
温度和压力(温度和压力积分值)
电缆接口M20×1.5(内螺纹,推荐);
1/2NPT(内螺纹)
安装方式一体式安装;
分体式安装
(测量管和指示器通过10芯专用屏蔽电缆连接)
直径(DN)液体流量范围 (m3/h)输出频率范围 (Hz)气体流量范围(m3/h)输出频率范围 (Hz)
151.2~6.290~9005~25265~2640
201.5~1040~3968~50218~1982
251.6~1632~32510~70172~1420
322~2020~25015~150130~1350
402.5~2513~13022~220115~1147
503.5~359~9336~32096~854
656~608~8250~48061~583
8010~1006~6570~64045~417
10015~1505~50130~110043~367
12525~2505~47200~170033~290
15040~4004~40280~224027~221
20080~8003~33580~496024~207
250140~14003~26970~800020~171
300200~20002~221380~1100017~136

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涡流蒸汽流量计应用

Vortex Steam Flow Meter Applicaitons
  1. 饱和蒸汽流量测量
  2. 蒸汽锅炉监测
  3. 压缩空气监测
  4. 压缩空气系统消耗量测量
  5. 工业气体消耗量测量
  6. 食品、饮料和制药行业的SIP和CIP清洗工艺

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涡街蒸汽流量计的原理是什么?

或者说,蒸汽流量是如何测量的?
蒸汽流量是如何计算的?

智能涡街流量计的基本原理是卡门涡旋原理,即“涡旋分离频率与流速成正比”。

流量计本体的直径基本与流量计的公称直径相同。圆筒轴线垂直于被测介质的流动方向,底面迎流。

当被测介质流经圆筒时,涡旋在柱体两侧交替产生,并不断产生和分离。

在柱体下游,形成两排涡旋,即“涡街”。理论分析和实验表明,涡旋分离频率与柱体侧介质的流量成正比。

steam vortex flow meter
steam vortex flow meter 2

f=(sr*V)/d

公式中:

F── 塔侧涡旋分离频率 (Hz);

V── 塔侧流速 (m/s);

D── 圆柱体接触面宽度 (m);

Sr ─ 斯特劳哈尔数。

它是一个基本不受流体性质影响的常数,而流速则取决于圆柱体横截面的形状。

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涡街蒸汽流量计的温度和压力补偿

气体是压缩流体,其体积状态的变化主要由温度和压力指标的变化引起。

在测量气体流量的过程中,一方面,流量计必须能够准确输出标准体积流量;另一方面,也需要输出质量流量。

涡街流量计 用于测量体积流量,因此必须确保在工作条件下进行测量。所以,在测量一般气体和蒸汽时,应充分考虑涡街流量计的温度和压力补偿功能,并合理选择合适的仪器。

经过温度和压力补偿后,工作条件下的体积流量可以转换为质量流量,或者转换为其他体积流量,即标准体积流量。

适用于一般气体的测量。补偿原理是根据以下公式计算,该公式属于标准气体状态方程:

P0V0/T0= P1V1/T1.

其中:
P0 表示标准状态下的绝对压力(Pa);
P1 表示工作状态下的绝对压力(Pa);
T0 表示标准环境下的热力学温度(K);
T1 表示工作状态下的热力学温度(K);
V0 表示标准环境下的气体体积;
V1 表示工作状态下的气体体积。

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在蒸汽测量过程中,需要进行饱和蒸汽补偿。补偿方法有两种:压力补偿和温度补偿。

通常有两种具体的补偿模式。

也就是说,如果涡街流量计传感器没有温度检测元件和内置压力,则只能在仪器内部进行静态补偿。也就是说,补偿是通过输入固定的压力值和温度值来实现的。这种模式更适用于温度和压力变化不大的场合。

如果涡街流量计传感器具有温度检测元件和内置压力传感器,则流量计会考虑测得的温度和压力结果,掌握蒸汽状态,并判断蒸汽是过热蒸汽还是饱和蒸汽。

对于质量流量,计算方法需要获取仪器中存储的蒸汽数据库索引并进行智能计算。另一种方法是使用蒸汽流量累加器。在蒸汽流量累加器中,传输涡街流量计测量工况下的体积流量和温度,并传输 压力变送器测量的信号。

蒸汽流量累加器内置过热蒸汽和饱和蒸汽补偿算法,可以精确输出质量流量和标准体积流量,并且能够正确输出热量和比焓。

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蒸汽流量计类型

常用的蒸汽流量计包括:差压式流量计、涡街流量计、旋翼式蒸汽流量计、V型锥流量计、弯管流量计和槽形匀速管流量计。这些蒸汽流量计的工作原理和使用要求各不相同。

Sino-Inst 与您分享这些蒸汽流量计的相关知识。

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在蒸汽流量测量中,差压流量计仍然占据主导地位。它基于权威标准,并有易于复制的测试件。结构简单、坚固可靠、使用寿命长。适用温度和压力范围宽广。价格低廉,无需实际流量校准等优点。

延伸阅读:差压流量计的优缺点

完整的差压流量计套装由不同厂家的标准 节流装置、差压变送器和流量累加器组成,因此使用灵活方便。

差压流量计尤其适用于测量高温高压饱和蒸汽和过热蒸汽。

差压流量计也存在一些缺点,例如:安装较为复杂,容易泄漏,维护和拆卸费时费力。量程比仅为3:1,压力损失较大。由于使用过程中测量条件的变化,过程参数会偏离设计值,从而导致较大的测量误差。

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涡街流量计结构简单,无需压力导管。测量范围大,量程比可达10:1。其压损小等优点使其在饱和蒸汽流量测量中的应用比例日益增加。安装难度与孔板流量计类似,对直管段有一定的要求。

涡街流量计也存在一些缺点。例如,普通用户无法进行常规验收,需要拆卸进行检查。其稳定性受流量影响,应力型涡街流量计对振动更为敏感,容易因管道或设备振动的影响而产生测量误差。涡街流量计还受到温度的限制,一般情况下不能超过500℃。涡街流量计不能用于测量多相流。

了解更多:涡街流量计工作原理

旋翼式蒸汽流量计广泛应用于中小型企业饱和蒸汽的测量。它是一种基于纯机械原理的测量仪器,结构简单、坚固耐用、维护成本低。只需更换内部孔板即可调整量程。此外,它还具有手动 调节压力 补偿、无需电源的优点。
但它也存在一些缺点,例如:对直管段有一定的要求;适用管径范围有限;只能水平安装;精度不高;手动读数不便于测量管理。

热式气体质量流量计的特点:

  • 流体介质范围扩大:气体、气液混合、液体。专有的湿度算法软件使流体流量测量更加精确。
  • 更换传感器无需重新校准。仪器采用模块化设计,可互换使用,易于维护。
  • 采用蓝牙和GPGS技术,方便现场和远程监控维护。
  • 采用“FLUD”专有流体软件技术,缩短仪器测量所需的直管段长度。
  • 无漂移、免维护、高灵敏度。
  • 产品安装运行后,无需使用任何测量系统作为参考标准进行校准。
  • 多种功能可在现场配置。

V型锥流量计的测量原理与差压流量计相同,也是一种节流式差压流量计。

在测量气体和蒸汽流量时,V型锥流量计适用于高温高压介质,而对于常温常压介质的流量测量则较为少见。

V型锥流量计实际上是一种差压流量计,其测量流量是通过测量节流装置前后压力差计算得出的。该节流装置是经过国际认证的测量节流装置。即使出厂时未经校准,也能达到高精度流量测量的目的。

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弯管流量计是一种几何尺寸和形状固定的弯管。其结构简单,没有任何附加部件和节流部件,因此基本没有压力损失。量程比可达10:1。它是一种高精度、免维护的测量装置,具有使用寿命长、耐高温、耐高压、抗振动等优点。

但它也存在一些缺点。例如,测量产生的压差相对较低,通常在3000 Pa左右。因此,对 差压变送器 的选择要求较高。测量蒸汽流量时,仍然需要进行温度和压力补偿。

槽形平均流速管流量计基于皮托管速度测量原理,输出差压信号。需配合差压变送器使用,用于测量差压。可测量蒸汽、液体和气体的流量。结构简单,压损小,上下游直管段长度短,易于安装,量程比可达10:1。耐高温高压,不受磨损影响,无泄漏。

槽形平均流速管流量计也存在一些缺点。如果现场安装条件苛刻,产生的差压较小,有的甚至只有20-30Pa,必须配备高精度差压变送器。

由于结构原因,各压力口的流量不同,压力口之间存在一定的压差,压力孔之间会有介质流动。如果介质存在,可能会造成堵塞,导致测量误差。待测流体在圆形管道内流动,由于流体分离点不同,圆形管道内的压力分布也不同,导致流体流入时流量系数不稳定,流动也不稳定。

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夹装式蒸汽流量计

夹装式超声波流量计无法测量蒸汽流量。它通常用于测量水等介质和均匀液体的流量。
蒸汽流量的测量通常使用温度和压力补偿式涡街流量计或差压流量计。

便携式蒸汽流量计

FLUXUS G601 ST 是全球唯一一款夹装式蒸汽流量计!该设备能够从管道外部无损地测量蒸汽流量,这意味着不会中断运行或供气。同时,也无需承受压力损失、打开管道或为了测量而缩小管道尺寸。

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特色蒸汽流量计

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常见问题

实际上,不同的蒸汽流量计工作原理各不相同。
当然,最常用的无疑是涡街流量计。
蒸汽流量计是一种体积流量计,它 根据卡门涡街原理 测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标准条件下的体积流量或质量流量。它可以用作自动控制系统中的流量变送器。

蒸汽流量是如何测量的?或许大家都知道可以用流量计测量。但市面上的流量计种类繁多,让人不知如何选择。有的流量计用于测量液体,有的用于测量气体,有的用于测量浆料等等。

首先,蒸汽的温度相对较高。我们需要选择一款能够承受高温的流量计进行测量。例如:V型锥流量计、孔板流量计、天平流量计、涡街流量计、涡轮流量计等都可以用于测量。其中,V型锥流量计的测量口径范围为DN15-DN2000,量程也相对较宽,因此也受到大多数用户的青睐。

选择流量计时,应确认现场的工作条件、温度和压力范围,电源一般为220VAC,默认安装方式为法兰安装,输出信号为4-20mA,量程直径也需要确认。

流量计种类繁多,适用于蒸汽和冷凝水应用的包括:

  • 孔板流量计。
  • 涡轮流量计(包括并联式或旁路式)。
  • 可变面积流量计。
  • 弹簧式可变面积流量计。
  • 直列式可变面积 (TVA) 流量计。
  • 超声波流量计。
  • 涡街流量计。

每种流量计都有其自身的优势和局限性。为了确保蒸汽或冷凝水流量计的准确性和稳定性,必须根据其应用场景进行正确匹配。

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其中约 13% 为 电磁流量计,14% 为 插入式电磁流量计,25% 为 文丘里流量计,13% 为 手持式超声波流量计,其余为 液体涡轮流量计

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