高爐煤氣流量計

高爐煤氣流量計

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   測量煤氣流量的最佳流量計是我公司生產的AK-LUGB型智能渦街式流量計，因為這款渦街（氨氣）流量計，具有溫度壓力補償功能，之所以測量氨氣要用帶有補償型的流量計是因為在不同地區不同工況條件下，可以精確計量氨氣的標況流量，和工況流量。
 這款流量計可以一體式現場液晶顯示 ，可以顯示瞬時流量，累計流量，輸出脈沖信號或者4-20ma。
一、高爐煤氣流量計的原理：

     煤氣流量計是由設計在流場中的旋渦發作體、檢測探頭及相應的電子線路等構成。當流體流經旋渦發作體時，它的兩邊就形成了替換改變的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關系式：
f = St × V/d
式中：f 渦街發作頻率 (Hz)
V旋渦發作體兩邊的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數（常數）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。

     
耐腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；在工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計大大縮短；測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤1.5%)；表體中同時集成溫壓補償補償功能，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。采用全智能化、數字化電路設計，可自動補償被測流體密度或標況體積計算。采用鋰電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

二、高爐煤氣流量計選型參數 ：
可選擇口　徑：DN15～DN3000mm                    

工作的公稱壓力：0.6～42MPa

正常的工況溫度：-180～+500℃

精　 度：±1.5%，鋰電池供電3.6V

輸出信號：4～20mA二線制；脈沖0～1000HZ；

氨氣流量計防護等級：IP65 IP67

執行標準：企標Q/BET05-06

煤氣流量計表頭顯示：累積流量；瞬時流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢

公稱通徑：卡裝式：DN10～DN300； 插入式：DN350～DN1000； 法蘭式：DN10～DN300。

三、高爐煤氣流量計結構：

四、高爐煤氣流量計概述：

高爐煤氣流量計采用卡門渦街原理制造，具有測量精度高、量程寬、功耗低、安裝方便、操作簡單、壓力損失小等優點，可測量工況體積流量或標準體積流量（一體化智能溫度、壓力補償），根據用戶需要，可附帶脈沖或4～20mADC電流輸出功能。是目前比較理想的氮氣計量儀表。

五、高爐煤氣流量計工作原理

在流體管道中，垂直插入—個柱形阻擋物，在其后部（相對于流體流向）兩側就會交替地產生旋渦。隨著流體向下游流動形成旋渦列，我們稱之為卡門渦街。我們把產生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發生體在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成線性關系。因而，只要檢測出旋渦分離的頻率，即可計算出管道內流體的流速或流量。

六、高爐煤氣流量計測量范圍

七、高爐煤氣流量計產品選型

八、高爐煤氣流量計如何正確選擇安裝點

• 高爐煤氣流量計是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關旋渦的產生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過三角柱體時，在三角柱體兩側后面產生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（見下圖）。
  由于旋渦發生體兩側交替產生旋渦，于是在發生體兩側產生壓力脈動，從而使檢測體產生交變壓力，封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下，產生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、最后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號（或轉換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進行處理、顯示和控制。
  一定雷諾數范圍內（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數，它是一個無量綱的系數，只要準確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。
  
  
  

在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼旋渦，如圖(一)所示。                    

                              圖(一)

在旋渦發生體下游形成交替有規律的旋渦列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:

                      f=StV/d                 公式(1)

式中：

f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率HZ

St－斯特勞哈爾數（無量綱數）

V－流體的平均流速 (m/s)

d－旋渦發生體的寬度 (m)

由此可見，通過測量卡曼渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無因次未知數，

圖（二）表示斯特勞哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關系。

                                            圖（二）

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱為儀表常數（K），見式（2）

                    K＝3600f/Q（1/m3）              公式（2）

式中：K＝儀表常數（m-3）。

f＝脈沖個數

Q＝體積流量（m3）

• 技術指標                                                    

• 表(一)

• 高爐煤氣流量計選型參照表

   表(三)　常用氣體介質的標準狀態密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

二．儀表的安裝設計

 儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。

• 安裝環境要求：

  • 盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

  • 避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。

  • 避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝，須有通風措施。

  • 渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

  • 儀表最好安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

  • 儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

  
  

• 儀表管道安裝要求：

  • 渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  DN為儀表公稱口徑  單位:mm                                                                

  
  

圖(三)

注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。

• 上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿足以下關系

0.98Db≤Dp≤1.05Db

      上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db

• 儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大1-2mm

• 測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處，見圖（七）。D為儀表公稱口徑，單位：mm

• 儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。

• 測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a所示

• 測量液體時，為了保證管內充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處

如圖（四）b所示

                 圖（四）

• 測量高溫、低溫介質時，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過70℃；低溫易使轉換器內部出現凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。

• 儀表的安裝外形尺寸：

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