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锅炉蒸汽流量计
江苏奥科仪表有限公司
： / 李
一、LUGB涡街流量计
关键字：LUGB锅炉蒸汽流量计,压电式锅炉蒸汽流量计，电容式锅炉蒸汽流量计
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。其特点是压力损失小,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。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。应力式涡街流量计是一种采用压电晶体作为检测元件，输出与流量成正比的标准信号的流量仪表。该仪表可以直接与智能流量积算仪配套使用，也可以与计算机及集散系统配套使用，对不同介质的流量参数进行测量。该仪表根据流体涡街的检测原理，其检测涡街的压电晶体不与介质接触，仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点.
在流体中设置三角形旋涡发生体，则在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,如图1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V。旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到关系式:
斯特罗哈尔数Sr与雷诺数Re之间的关系如图2所示:在曲线平缓的范围内旋涡的发生频率与流速成正比,并且不受流体的密度、粘度等介质参数的影响，因此，只要知道了斯特罗哈尔数，通过检测出旋涡的发生频率，就可以正确地测量流量。
二、LUGB涡街流量计特点:
★ 检测元件不接触流体，可靠性高，介质适应性强。
★ 无可动部件，耐磨损，结构牢靠、简单。
★ 测量范围宽，准确度高。
★ 压力损失小。
★ 脉冲信号输出。
★ 计量成本低。
LUGB涡街流量计产品型谱:
例：型号LUGB——2310表示：
应力式涡街流量传感器，法兰卡装式，气体介质，口径100。
二、基本参数
2.1 测量介质： 液体、气体、蒸汽（传感器与介质接触部分的材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢，可适用于多种腐蚀性介质） 2.2 规格： 2.2.1 Φ25 Φ32 Φ40 Φ50 Φ65 Φ80 Φ100 Φ125 Φ150 Φ200 Φ250 Φ300 2.3 准确度 1.0级 1.5级 2.5级（插入式） 2.4 量程： 1：6 1：8 1：10 2.5流量测量范围： 液体：0.4～7m/s 气体：5～60m/s 蒸汽：5～70m/s 2.6雷诺数测量范围： 正常雷诺数（Re）范围：2×104～7×106 扩展雷诺数（Re）范围:1×104～7×106 |
2.7阻力系数： Cd≤2.4 2.8介质压力 ≤2.5Mpa 2.9介质温度 :-40～+160℃ -40～+280℃ -40～+350℃ 2.10允许振动加速度：≤0.2g 2.11输出信号： 低电平≤1V,高电平≥6V，频率范围2～3000Hz 2.12供电电源： 24VDC≤20mA;12VDC≤10 mA |
三、技术要求
3.1 工作条件 传感器可在3.2下正常连续工作 3.2 环境条件 3.2.1环境温度：-40～+55℃ （非防爆场所） 3.2.2环境湿度：≤85％（相对湿度） 3.2.3大气压力：86～106Kpa 3.3安装指南： a)传感器安装在管道上的位置一定要选振动小的地方，振动加速度不能大于0.2g，如大于需要采取减震措施。 b)传感器的上游侧和下游侧必须有足够的直管段见示意图3。 |
图3
c） 对于卡装连接仪表，法兰焊后必须保证法兰的端面与管道垂直，内表面光滑，见图4
d) 传感器可水平、垂直或倾斜安装在直管上，当垂直安装测液体时，液体必须由下而上流动。
e) 当在涡街流量传感器同压力传感器和温度传感器组成测量系统时，其压力、温度测量点的位置如图5。
图5
f) 涡街流量传感器安装步骤可参考方法A或方法B（以法兰卡装型为例）：
方法A：（见示意图6）
Ⅰ 选定安装位置，并取前15DN，后5DN直管段割下。
Ⅱ 在选表位置焊上两片法兰，并将传感器装好。
Ⅲ 去掉原管多出的直管（即表体宽度）。
Ⅳ 将传感器的前后直管段焊到原工艺管道上。
方法B：（见示意图7）
Ⅰ 考虑前15DN，后5DN选定装表位置。
Ⅱ取下表体宽度的一段管，焊上两片法兰连接孔同心，将传感器螺栓紧固好。
图7
四、基本结构及外型尺寸
LUGB型涡街流量传感器，是由表体、支柱和放大电路三大部分组成，其管道示意图如图8所示，仪表外型尺寸见表1。
|
法兰卡装型 |
图8
表1
DN | L1 | L2 | D | H | 配无缝钢管 |
10 | 50 | 80 | 90 | 410 | Φ13×1.5 |
15 | 50 | 80 | 95 | 415 | Φ19×1.5 |
20 | 50 | 80 | 105 | 425 | Φ26×3 |
25 | 53 | 85 | 110 | 430 | Φ32×3.5 |
40 | 66 | 90 | 150 | 481 | Φ47×3.5 |
50 | 74 | 112 | 165 | 195 | Φ59×4.5 |
65 | 74 | 112 | 185 | 515 | Φ76×4.5 |
80 | 70 | 110 | 200 | 527 | Φ89×4.5 |
100 | 80 | 120 | 220 | 550 | Φ108×4 |
125 | 78 | 120 | 235 | 580 | Φ135×5 |
150 | 90 | 132 | 270 | 608 | Φ159×4.5 |
200 | 90 | 136 | 320 | 669 | Φ214×7 |
250 | 110 | 162 | 380 | 727 | Φ275×12.5 |
300 | 126 | 188 | 440 | 775 | Φ325×12.5 |
350 | 178 | 250 | 500 | 810 | Φ379×14.5 |
400 | 200 | 278 | 560 | 860 | Φ430×15 |
450 | 225 | 305 | 610 | 910 | Φ482×16 |
500 | 248 | 330 | 670 | 960 | Φ534×17 |
五、传感器选型
传感器的选型主要考虑仪表口径的选择和仪表功能以及仪表压力损失。
5.1 仪表口径的选择
仪表的口径不同，其测量范围不同，而每一种口径其测量范围又随被测介质种类和工况温度、压力变化而变化。选定仪表口径，可按被测介质种类和工况温度及压力下的流量，通过查表方法选择仪表口径，见表2，见表3，见表4。对于过热蒸汽的流量范围可通过查表5，查出被测介质密度，在从表4中查出相近密度下的流量范围。
对于密度值在表中处于两值之间的可按比例计算，对于工况参数超出表2，表3、表4的可由厂方帮助决定。
几种流量换算公式：
a)标准状态下的体积流量QN换成工况状态下的体积流量Qv:
公式1
b)工况下气体密度计算：（标准状态下的密度换算成工况下的密度）
公式2
c)质量流量QG换算成体积流量 Qv:
公式3
式中： ρo——标准状态下的密度，（kg/m3）（见表7）
QN——标准状态下的体积流量(Nm3/h)
QV——工况状态下的体积流量(m3/h)
t——工况状态下的温度(℃)
P——工况状态下的压力（MPa）
ρN——工况状态下的密度（kg/m3）
QG——质量流量（kg）
液体的流量范围 （仅供参考） 表2
口径（mm） | 标准测量范围 (m3/h) | 可选测量范围 (m3/h) | 输出频率范围（Hz） |
20 | 1.2－12 | 1－15 | 40－600 |
25 | 1.6－16 | 1.6－18 | 35－400 |
40 | 2－30 | 2－48 | 10－240 |
50 | 3－50 | 3－70 | 8－190 |
80 | 15－150 | 10－170 | 6－110 |
100 | 20－200 | 15－270 | 5－90 |
125 | 36－360 | 25－450 | 4.2－76 |
150 | 50－500 | 40－630 | 3.8－60 |
200 | 100－1000 | 80―1200 | 3.2－48 |
250 | 150－1500 | 120－1800 | 2.5－37.5 |
300 | 200－2000 | 180－2500 | 2.2－30.6 |
350 | 300－3000 | 220－3500 | 1.7－27 |
400 | 350－3500 | 300－4500 | 1.4－21 |
500 | 500－5000 | 400－7100 | 1.0－17.8 |
600 | 700－7000 | 500－10000 | 0.7－14 |
气体工况下测量范围 （仅供参考） 表3
口径（mm） | 标准测量范围 (m3/h) | 可选测量范围 (m3/h) | 输出频率范围（Hz） |
20 | 6－50 | 5－77 | 220－3400 |
25 | 8－60 | 8－120 | 180－2700 |
40 | 18－180 | 18－310 | 90－1550 |
50 | 30－300 | 30－480 | 80－1280 |
80 | 70－700 | 70－1230 | 40－700 |
100 | 100－1000 | 100－1920 | 30－570 |
125 | 150－1500 | 140－3000 | 23－490 |
150 | 200－2000 | 200－4000 | 18－360 |
200 | 400－4000 | 320－8000 | 13－325 |
250 | 600－6000 | 550―11000 | 11－220 |
300 | 1000－10000 | 800－18000 | 9－210 |
350 | 1500－15000 | 1100－24000 | 8－175 |
400 | 1800－18000 | 1500－30800 | 7－143 |
2500 | 2500－25000 | 2000－48000 | 5－120 |
600 | 3200－32000 | 2500－70000 | 3.5－98 |
饱和蒸汽质量流量测量范围（仅供参考） 表4
P(Mpa) T（℃) ρ(Kg/m3) | 0.2 120.23 1.129 | 0.3 133.54 1.651 | 0.4 143.62 2.163 | 0.5 151.84 2.669 | 0.6 158.84 3.170 | 0.7 164.96 3.667 | 0.8 170.41 4.162 | 0.9 175.36 4.655 | 1.0 179.88 5.147 | 1.2 187.96 6.127 | 1.4 195.04 7.106 | 1.6 201.37 8.085 | 1.8 207.11 9.065 | 2.0 212.37 10.05 |
DN20Qmm Qmax | 11 110 | 13 130 | 15 150 | 16 160 | 18 180 | 19 190 | 20 200 | 21 210 | 22 220 | 24 240 | 26 260 | 28 280 | 30 300 | 31 310 |
DN25 Qmm Qmax | 14 140 | 17 170 | 19 190 | 22 220 | 23 230 | 25 250 | 27 270 | 28 280 | 30 300 | 33 330 | 35 350 | 37 370 | 40 400 | 42 420 |
DN40Qmm Qmax | 31 310 | 38 380 | 44 440 | 48 480 | 53 530 | 57 570 | 60 600 | 64 640 | 67 670 | 73 730 | 79 790 | 84 840 | 89 890 | 94 940 |
DN50 Qmm Qmax | 52 520 | 63 630 | 73 730 | 81 810 | 88 880 | 95 950 | 101 1010 | 107 1070 | 112 1120 | 122 1220 | 132 1320 | 140 1400 | 149 1490 | 157 1570 |
DN80 Qmm Qmax | 122 1220 | 148 1480 | 170 1700 | 188 1880 | 205 2050 | 221 2210 | 235 2350 | 249 2490 | 261 2610 | 285 2850 | 307 3070 | 328 3280 | 347 3470 | 365 3650 |
DN100Qmm Qmax | 175 1750 | 212 2120 | 242 2420 | 269 2690 | 293 2930 | 315 3150 | 336 3360 | 355 3550 | 374 3740 | 408 4080 | 439 4390 | 468 4680 | 496 4960 | 522 5220 |
DN125Qmm Qmax | 262 2620 | 317 3170 | 363 3630 | 404 4040 | 440 4400 | 473 4730 | 504 5040 | 553 5530 | 560 5600 | 611 6110 | 658 6580 | 702 7020 | 743 7430 | 783 7830 |
DN150Qmm Qmax | 350 3500 | 423 4230 | 484 4840 | 538 5380 | 586 5860 | 631 6310 | 672 6720 | 711 7110 | 747 7470 | 815 8150 | 878 8780 | 936 9360 | 992 9920 | 1044 10440 |
DN200Qmm Qmax | 700 7000 | 846 8460 | 969 9690 | 1076 10760 | 1173 17730 | 1261 12610 | 1344 13440 | 1421 14210 | 1494 14940 | 1630 16300 | 1756 17560 | 1873 18730 | 1983 19830 | 2088 2088 |
DN250Qmm Qmax | 1050 10500 | 1269 12690 | 1453 14530 | 1641 16410 | 1759 17590 | 1892 18920 | 2016 20160 | 2132 21320 | 2241 22410 | 2445 24450 | 2634 26340 | 2809 28090 | 2974 29740 | 3132 31320 |
DN300Qmm Qmax | 1750 17500 | 2116 21160 | 2422 24220 | 2669 26690 | 2932 29320 | 3153 31530 | 3359 33590 | 3553 35530 | 3736 37360 | 4076 40760 | 4389 43890 | 4682 46820 | 4958 49580 | 5220 52200 |
DN350Qmm Qmax | 2624 26240 | 3174 31740 | 3632 36320 | 4035 40350 | 4397 43970 | 4730 47300 | 5038 50380 | 5329 53290 | 5603 56030 | 6114 61140 | 6538 65380 | 7023 70230 | 7436 74360 | 7830 78300 |
DN400Qmm Qmax | 3149 31490 | 3808 38080 | 4359 43590 | 4842 48420 | 5277 52770 | 5676 56760 | 6047 60470 | 6395 63950 | 6724 67240 | 7336 73360 | 7901 79010 | 8427 84270 | 8923 89230 | 9396 93960 |
DN500Qmm Qmax | 4374 43740 | 5289 52890 | 6054 60540 | 6725 67250 | 7329 73290 | 7883 78830 | 8398 83980 | 8881 88810 | 3339 33390 | 10189 101890 | 10973 109730 | 11705 117050 | 12394 123940 | 13050 130500 |
DN600Qmm Qmax | 5599 55990 | 6770 67700 | 7749 77490 | 8608 86080 | 9381 93810 | 10089 100890 | 10749 107490 | 11368 113680 | 11954 119540 | 130452 130420 | 14046 104060 | 14982 149820 | 15864 158640 | 16704 167040 |
六、传感器使用在非防爆场所电气接线
6.1接线端子示意图及端子定义：
 |
“+” “-”接流量积算仪外供DC+12V或DC+24V电源，必须与传感器铭牌上标注的电压*。
“ ”接流量积算仪脉冲输入端。
6.2 接线
6.2.1接线导线请选用3×0.35mm2三芯屏蔽电缆。
6.2.2导线与接线端子连接必须可靠。
6.3 接地
6.3.1电缆屏蔽网应在安全场所可靠接地，禁止与仪表外壳连接
6.3.2传感器放大器壳体上设有接地螺栓，用户使用时应可靠地。接线如图10、图11
YB2006 二次表接线图
图10
DL-5和DL-5B接线图
图11
6.4防爆型传感的接线方法：防爆型涡街与二次仪表或关
联设备之间必须加防爆安全栅。接线如图12
LUGB涡街流量计产品选型表:正确的选用涡街流量计是保证用好涡街流量计的前提条件，需要考虑的重要因素：通经（DN）、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类。
型号 | 说明 | ||||||||
AK-LUGB | 标准涡街流量计 | ||||||||
安装方式 | 2 | 法兰卡装式 | |||||||
3 | 法兰连接式 | ||||||||
4 | 管道对焊式 | ||||||||
5 | 螺纹连接式 | ||||||||
6 | 卡箍连接式 | ||||||||
7 | 固定插入式 | ||||||||
8 | 球阀插入式 | ||||||||
测量介质 | 2 | 液体 | |||||||
3 | 气体 | ||||||||
4 | 蒸汽 | ||||||||
公称通径 | -X | 流量计公称通径用2-4位阿拉伯数字表示 例如：DN200用200表示 | |||||||
输出信号 | -2 | 脉冲频率信号无显示 | |||||||
-3 | 脉冲频率信号带显示 | ||||||||
-4 | 电池供电带显示 | ||||||||
-5 | 两线制4～20mA信号无显示 | ||||||||
-6 | 两线制4～20mA信号带显示 | ||||||||
-7 | 两线制4～20mA信号带hart通讯 | ||||||||
-8 | 三线制4～20mA信号带显示 | ||||||||
-9 | 三线制4～20mA信号带RS485通讯 | ||||||||
温度规格 | 2 | -50～50℃（仅电容式） | |||||||
3 | -20～50℃ | ||||||||
4 | 50～250℃ | ||||||||
5 | 50～320℃ | ||||||||
6 | 50～500℃（仅电容式） | ||||||||
压力规格 | 2 | 1.6MPa | |||||||
3 | 2.5MPa | ||||||||
4 | 4.0MPa | ||||||||
5 | 更高压力（zui高32MPa） | ||||||||
补偿类型 | -P | 一体化压力补偿 | |||||||
-T | 一体化温度补偿 | ||||||||
-PT | 一体化温压补偿 | ||||||||
特殊类型 | F | 分体式 | |||||||
Q | 潜水型 | ||||||||
S | 缩径型 | ||||||||
N | 耐腐蚀型 | ||||||||
G | 隔爆型 | ||||||||
B | 本案防爆型 | ||||||||
LUGB涡街流量计口径与流量范围对照表：
仪表口径 (mm) | 液体 | 气体和蒸汽 | ||
测量范围 (m3/h) | 输出频率范围 (Hz) | 测量范围 (m3/h) | 输出频率范围 (Hz) | |
15 | 0.3-6 | 36-446 | 2.4-36 | 260-1600 |
20 | 0.6-40 | 32-396 | 4-50 | 230-1360 |
25 | 1.2～16 | 25～336
| 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.5-20 | 16-286 | 10-160 | 160-1090 |
40 | 2～40 | 10～200 | 27～205 | 140～1040 |
50 | 3～60 | 8～160 | 35～380 | 94～1020 |
80 | 6.5～130 | 4.1～82 | 86～1100 | 55～690 |
100 | 15～220 | 4.7～69 | 133～1700 | 42～536 |
150 | 30～450 | 2.8～43 | 347～4000 | 33～380 |
200 | 45～800 | 2～31 | 560～8000 | 22～315 |
250 | 65～1250 | 1.5～25 | 890～11000 | 18～221 |
300 | 95～2000 | 1.2～24 | 1360～18000 | 16～213 |
(300) | 100～1500 | 5.5～87
| 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～1700 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
>(1000) | 协议 |
| 协议 |
|
