渦街流量計在測量蒸汽流量時正確的安裝方式及相關示意圖

點擊次數(shù)：3483 發(fā)布時間：2021-03-09 02:59:59

蒸汽作為重要的二次能源用途非常廣泛，蒸氣流量的準確計量和蒸汽流量計的選型、安裝有著非常密切的聯(lián)系。我們選取目前市場上應用非常廣泛的渦街流量計作為分析對象。

渦街流量計主要由以下四個部分組成：
（1）渦街流量傳感器。
（2）壓力變送器。
（3）溫度鉑熱電阻。
（4）流量積算儀。
作為貿(mào)易結(jié)算的計量器具，以上四件計量器具都需要選型合適、強制檢定合格、安裝正確方可進行貿(mào)易結(jié)算使用。渦街流量傳感器的工作原理是卡曼渦街原理。在流體中設置旋渦發(fā)生體（阻流件），當有氣流通過時，從旋渦發(fā)生體下游兩側(cè)產(chǎn)生有規(guī)律的交替排列的旋渦，在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106），該旋渦的頻率與旋渦發(fā)生體的幾何尺寸、管道的幾何尺寸有關，旋渦的頻率正比于流量。此頻率可由探頭檢出。

式中：b—阻流件的寬度，m；
—流經(jīng)流量計的平均流速，m/s；
f—旋渦的頻率，Hz；
Sr—斯特羅哈爾常數(shù)。
一般用戶選擇在市場上購買渦街流量傳感器時，要購買有○MA標志的渦街流量傳感器。即取得中華人民共和國計量器具制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)的渦街流量傳感器。如果流量計是用于貿(mào)易結(jié)算，屬于強制檢定。使用前應送至當?shù)赜嬃坎块T檢定，檢定合格方可安裝使用。檢定參照JJG1029－2007《渦街流量計檢定規(guī)程》。
用戶在購買渦街流量計前，*先要做的是選型。選擇一款適合的渦街流量計非常重要。渦街流量傳感器口徑從DN15至DN300，由于渦街流量傳感器口徑越大儀表系數(shù)越小，頻率分辨率越低，準確度也越差，因此選型口徑一般不宜大于DN300。不同口徑流量計量程大小不一。應根據(jù)自己的實際使用情況合理配置渦街流量計。*先要確定蒸汽大概的用量。其次要確定管道內(nèi)蒸汽是過熱蒸汽還是飽和蒸汽。*后要知道管道內(nèi)蒸汽的狀態(tài)，比如壓力和溫度，合理配置壓力變送器和溫度鉑熱電阻。通過儀表說明書可以查詢到不同口徑儀表的流量測量范圍。
表1

在實際使用的過程中，所謂儀表超量程工作，實際上是儀表超流速運行。即氣體通過渦街流量傳感器的流速過快，而導致計量不準確。下面以一只為DN200的渦街流量傳感器為例：

圖1 渦街流量傳感器剖面圖
管道截面積：S1=πR2=3.14×0.12=0.0314m2
阻流體截面積：S2≈2R×b=0.2×0.056=0.0112m2
渦街流量傳感器的截面積：S=S1－S2=0.0202m2當流量為4000m3/h時，此時通過氣體渦街流量傳感器的流速υ：

當流量為400m3/h時，此時氣體通過渦街流量傳感器的流速υ：

渦街流量計在測量蒸汽時，不要超出儀表的上限流速。上限流速受介質(zhì)可壓縮性質(zhì)的限制，下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制，建議擇渦街流量計正常流量*好在正常流量范圍的1/2～2/3之間。
渦街流量計安裝正確與否直接影響其準確計量。安裝儀表時應注意以下幾點：
一、安裝應符合儀表使用說明書的要求，保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長度。
二、上、下游配管內(nèi)徑應與傳感器內(nèi)徑相同。
三、配管應與傳感器同心。
四、密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1mm～2mm。
五、傳感器安裝場所應盡量避開振動源，加裝管道支撐物是有效的減震方法。
六、電氣安裝應注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應超過使用說明書的規(guī)定，布線時應遠離強功率電源線，應盡量用單獨金屬套管保護。應遵循“一點接地”原則。整體型和分離型都應在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點應與傳感器“同地”。這樣可以有效地避免雷擊對儀表造成傷害。
溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝位置應遵循JJG1029－2007《渦街流量計檢定規(guī)程》7.1.1.4和7.1.15要求，溫度測量位置設在流量計下游（2～5）D處（D為管道直徑），壓力測量位置應在流量計下游側(cè)（2～7）D處。取壓孔軸線應垂直于測量管軸線直徑為（4～12）mm。溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝方式應遵循GB50093－2002《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》4.2、4.3及5.4的要求。壓力取源部件與溫度取源部件在同一管段上時，壓力應安裝在溫度取源部件的上游側(cè)。
當測量蒸汽時壓力取源部件應帶有環(huán)型或U型冷凝管。測量低壓的壓力變送器的安裝高度，宜與取壓點的高度一致。下圖為壓力變送器四種安裝方式：
建議采用圖2的安裝方式，如不得已需要選擇圖3、圖4的安裝方式一定要對壓力進行補償。不建議按照圖5的方式安裝，因為無法確定P'與P的關系。
而一般在儀表的說明書中大都是建議以圖5的方式來安裝。在此建議大家在有條件的情況下按照圖2來安裝壓力變送器。