涡街流量计选型使用手册

1、 WUSHENYIBIAO目录122 233445116 157168 219 2110 .2211 .2212 .2313 .24- 1 -选型使用手册WUSHENYIBIAO1. 概述涡街流量计（也称旋涡流量计）是用途极其广泛的一种流量计量仪表，几乎可以用在所有气体、液体和蒸汽的流量计量、测量和控制。应力式涡街流量计是速度式流量计的一种，它以卡门涡街理论为基础，采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，从而测量出流体的流量。涡街流量计广泛应用于石油、化工、轻工、动力供热等行业。涡街流量计具有以下特点：测量精度高，量程宽；测量介质广泛，可测量液体、气体和蒸汽；工作温度高，介质温

2、度可达350；无运动部件，无磨损，可靠性高；表体采用不锈钢材料，美观、耐腐蚀。图一2. 测量原理当管道中流体介质通过旋涡发生体( 三角柱 ) 时，由于局部流速加速而产生旋涡现象( 如图一 ) ，此旋涡分成两列交替地出现，这种旋涡列被称为卡门涡街。卡门涡街的释放频率与三角柱宽度尺寸和流体的流动速度有关，而与介质的温度、压力等特性参数无关。可用下式表示：f=StV/d（1）式中：f 卡门涡街的释放频率St斯特罗哈尔数V介质流速d三角柱的宽度斯特罗哈尔数是涡街流量计的重要参数，它只与介质的雷诺数Re 有关。只要管道内介质的雷诺数保持在2×10 4 至 7×10 6 范围内，斯特罗

3、哈尔数St 便保持为一个常数，这样，便可通过测量旋涡频率信号检测出流体介质的流速，再通过介质的流速计算出介质的流量。- 2 -选型使用手册WUSHENYIBIAO3. 技术参数公称通径： DN15 DN500；适用范围：气体：空气、二氧化碳、氧气、氮气、煤气、天燃气、沼气和其他各种化学气体等，液体：水、高温水、油、食品液、化学液等，蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽；可测介质温度：防爆介质： 40100，低温介质： 40100，中温介质： 40 280，高温介质： 40 350；公称压力：低压：1.6MPa 、 2.5MPa ，中压： 4MPa 、 6.3MPa ，高压： 10MPa 、 16MPa 、

4、 25MPa 、 42MPa；精度等级：测量液体：1 级（ 0.5 级可协议订货） ，测量气体：1.5 级 (1 级可协议订货) ，测量蒸汽：1.5 级 (1 级可协议订货) ；流速范围：液体：0.3 8m/s ，气体： 3 65m/s,蒸汽： 3 70m/s ；测量范围：见表一、表二、表三；输出信号：电压脉冲：低电平1V，高电平 6V标准电流：4 20mA，供电电源：电压脉冲输出：+12VDC /+24VDC4 20mA标准电流输出: +24VDC现场液晶显示：3.6V 1号 1 节锂电池供电，使用寿命大于2 年；环境温度：30 +5 5相对湿度： 5% 90%表体材料： 304 、 1Cr

5、18Ni9Ti ，其他材质可协议供货；防护等级： IP65 、 IP67 ；防爆等级： Exia CT4 ；防爆合格证号：CE062108 ， CE062124 ；- 3 -选型使用手册WUSHENYIBIAO4. 选型指南4.1确定传感器的结构A、连接方式：法兰卡装式（表体不带法兰）或法兰连接式（表体本身带法兰）。一般建议选用法兰卡装式，因为其结构紧凑，价格低，而且供货周期短。B、结构类型：一体型结构和分体型结构。一般采用一体型结构，只有在特殊场合下采用分体型结构（如：介质温度高时、环境温度或湿度高时、带现场显示为读数方便时）。C、显示方法：无现场显示、带现场显示和只带现场显示。现场显示是指

6、在表头上装有液晶显示电路，可显示累积流量、瞬时流量等参数。D、信号输出方式：脉冲信号输出和4 20mA标准电流信号输出。一般情况下建议采用脉冲信号输出，因为脉冲信号直接与旋涡脱落频率相对应，不需转换，具有最高的累计精度；同时，在通常的传输距离内，脉冲信号传输效果较好。标准电流信号输出一般用于与终端或控制系统组成流量测量系统。E、防爆型式：非防爆型和本安防爆型。如果被测介质是易燃易爆物质或测量环境存在易燃易爆物质，应选用防爆型。4.2确定涡街流量计的配置A、密度补偿：在测量蒸汽的质量流量时，由于其密度随着温度和压力的变化而变化，所以要随时对蒸汽的密度进行补偿，这时要用铂热电阻和压力变送器与涡街流

7、量传感器共同组成质量流量测量系统。如果是测量饱和蒸汽，要用铂热电阻或压力变送器组成质量流量测量系统；如果是测量过热蒸汽，要用铂热电阻和压力变送器共同组成质量流量测量系统；无论是测量饱和蒸汽还是过热蒸汽，如果温度和压力比较稳定，为降低设备成本，也可以根据工况状态，用设定固定值的办法补偿密度；其他介质可根据实际情况组成质量流量测量系统。B智能流量积算仪的选择：只要求显示参数，可选择数码管显示或液晶显示的智能流量积算仪；需要追溯历史数据，带有记忆功能，则应选用智能流量积算无纸记录仪；测量饱和蒸汽，应选择带温度自动补偿密度或压力自动补偿密度的流量积算仪；测量过热蒸汽，应选择带温度和压力同时补偿密度的流

8、量积算仪；采用远程通讯，智能流量积算仪应考虑带有RS485 或 RS232 通讯接口；要求与控制系统组成流量测量系统时，智能流量积算仪应带4 20mA标准电流信号输出接口；在需要时，应配置后备电源，以便突然停电时仪表能够正常计量（配置不同，工作时间不同，一般在- 4 -选型使用手册WUSHENYIBIAO48 小时以上。）；是否需要提供仪表箱，将智能流量积算仪放置其中，仪表箱带锁，使智能流量积算仪的设置参数不可随意调整，具有防盗功能，同时，在仪表箱内装有保护电路，起到对智能流量积算仪的保护作用。C. 远程监测：在需要多点计量、分布面积较大、需要实时监测时，可采用GSM/GPRS通讯网络或无线专

9、网远程流量监测系统，实现对各管路流量的实时监测和管理。4.3传感器口径的确定传感器口径不同，其测量范围不同，而每一种口径其测量范围又随着被测介质的种类和工况温度、压力的变化而变化。测量气体和液体时，首先确定介质在工况下的密度和大致流量范围，就可通过查表法（表一、表二）确定传感器的口径；测量饱和蒸汽时，确定工况温度与压力二者之一和大致流量范围，便可通过查表法（表三）确定传感器的口径；测量过热蒸汽时，确定工况温度和压力，通过查表法（表四）确定其密度，通过此密度和大致流量范围，利用查表法（表三）确定传感器口径。4.4常用计算公式4.4.1质量流量计算本公司智能流量积算仪采用的基本公式：QG = 3.

10、6f /K(2)式中： QG 质量流量 (K 为铭牌所示值时，单位是t/h ； K 值缩小 1000倍时，单位是 kg/h)f 脉冲频率 (Hz) 密度 (kg/m 3 )K 仪表系数 ( 脉冲个数 /m3)本公司一体化现场显示仪采用的基本公式：C= 3600f/K(3)Q式中： QC 流量质量 (K 为铭牌所示值时，单位是kg/h)- 5 -选型使用手册WUSHENYIBIAO表一液体工况下流量测量范常用 密 度（ kg/m 3 ）公称最大检定范围通径50060070080090010001200140016001800流量（常温水）（ mm）3）3（ m/h（ m/h ）不 同 密 度 液

11、 体 可 测 流 量 下 限（ m3/h ）DN150.600.500.470.370.360.350.300.280.260.244.500.6-3.0DN201.151.000.980.900.800.600.580.560.540.528.000.8-6.5DN251.301.201.101.051.000.900.820.760.710.6812.001.2-10.0DN321.901.801.701.621.561.501.451.351.201.0020.001.8-14.5DN403.503.203.002.802.602.282.202.102.001.9032.003.0-2

12、4.0DN504.704.303.903.703.603.503.002.802.602.5050.004.5-36.0DN657.106.606.306.206.106.005.004.504.204.0084.007.5-60.0DN8011.00 10.009.609.209.109.008.007.607.006.0012712-100DN100 20.00 18.0017.00161514.0013.0012.0010.009.0019820-160DN1252826252423222120181431030-240DN1505250454236323028262044545-360

13、DN2009988787062575350433579190-720DN25018416515013011089807268551230140-1100DN30025022020018016012812011098771780200-1600DN3503502802502101901731601401201002450280-2300DN4004504003603002602262001801601403160350-2800DN4505004504003503002862602402101804000400-3200DN500600530480420380355330300260220495

14、0500-4000f脉冲频率 (Hz)3K 仪表系数 ( 脉冲个数 /m )4.4.2常用换算公式A. 标准状态下的体积流量换算成工况状态下的体积流量：QV = (273+ t)QN/2695(P+0.1013)(4)B. 标准状态下的密度换算成工况状态下的密度： V = 2695(P+0.1013) N / (273 + t)(5)C. 质量流量换算成体积流量：QV = Q G/ V(6)- 6 -选型使用手册WUSHENYIBIAO表二气体工况下流量测量范围公称通径（ mm）DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100DN125DN150DN200DN250D

15、N300DN350DN400DN450DN500常 用 密 度（ kg/m 3）最大检定范围0.60.81.01.22346810152030流量33（ m/h ）3（ m/h ）不 同 密 度 气 体 可 测 流 量 下 限（ m/h ）4.34.03.73.53.02.62.22.01.81.61.51.41.2355-258.07.26.46.05.64.64.34.03.53.02.72.42.0608-409.08.88.37.56.35.95.25.04.94.74.44.34.19010-6022.419.216.61613.411.510.99.69.08.37.76.45.1

16、18016-100353026252118171514131210824020-1604540363231292723211815121045035-2807868555041363026222019181770050-4001301109070656055525045423528100080-640180160140959085706560554842351800150-12002802501901301221111009281726459552200200-16003803102902602402201701401301009590853800300-2400700660620450390

17、3403002702302001901801706000500-40008607807006005705204604103702902602402209000700-560012001050920850780700600530450360320300280120001000-80001600151014201300123011001010910780700620540420180001500-1200021001980184017001580140012601100950810700620540220002000-1600026502530238022001900171015301360120

18、01040910780660300002500-2000033003150295027002460228018801650142011901040910800380003100-25000式中：Q V 工况状态下的体积流量(m3 /h)QN标准状态下的体积流量(Nm3/h)QG 质量流量 (kg/h) V工况状态下的密度(kg/m 3) N标准状态下的密度(kg/m 3)t 工况状态下的温度 ( ) P 工况状态下的压力 (MPa)4 5 传感器压力损失的计算：- 7 -选型使用手册WUSHENYIBIAO表三饱和蒸汽质量流量测量范围0.10.20.30.40.50.60.70.8MPa120

19、134144152159165170175 1.131.652.172.673.173.714.124.66kg/m 3DN mm156.5-427.2-548.3-669-799.7-9210.1-10510.85-11511.3-1292011.5-7412.8-9614.7-11816-14117.3-16317.9-18619.2-20620.1-2302518-11520-15023-18525-22027-25528-29030-32032-3603230-19034-24537-30041-36044-41547-47049-53052-5854046-29552-38558-4

20、7564-56068-65073-74077-83081-9105072-46082-60091-740100-880110-1020110-1160120-1290130-143065121-775138-1010154-1250170-1480180-1720190-1950200-2180210-2410800.18-1.170.21-1.550.23-1.900.26-2.200.27-2.600.29-2.960.31-3.300.32-3.651000.29-1.850.33-2.400.36-2.960.40-3.500.43-4.100.46-4.620.48-5.160.51

21、-5.711250.45-2.860.51-3.750.57-4.650.63-5.470.67-6.360.71-7.220.75-8.060.79-8.921500.65-4.120.74-5.400.82-6.660.90-7.880.96-9.161.02-10.41.08-11.61.14-12.82001.15-7.131.31-9.601.46-11.81.60-14.01.71-16.31.82-18.51.92-20.62.02-22.82501.79-11.42.05-15.02.28-18.52.50-21.92.67-25.42.84-28.93.01-32.33.16

22、-35.73002.58-16.52.95-21.63.28-26.63.60-31.53.84-36.64.10-41.64.33-46.44.55-51.43503.51-22.44.02-29.44.46-36.34.90-42.95.23-50.05.67-56.65.90-63.26.20-70.04004.58-29.35.25-38.45.83-47.46.40-56.06.83-65.17.28-74.07.70-82.68.10-91.44505.80-37.16.64-48.67.37-60.08.10-70.98.65-82.49.21-93.69.74-10510.2-

23、1165007.16-45.88.2-60.09.10-74.010.0-87.510.7-10211.4-11612.0-12912.7-143kg/ht/h P 1.2 V 7 P Pa kg/m 3V 管道内流体的平均流速（m/s ）各流量对应的流速可根据下列公式计算：V =353.7 ×Q/D2 8V m/s- 8 -选型使用手册WUSHENYIBIAO表压（ MPa）温度（）密度（ kg/m3 ）通径DN（ mm）15202532405065801001251502002503003504004505003Q 流量（ m/h ）D 传感器口径（mm）表三饱和蒸汽质量流量测量

24、范围0.91.11.31.51.71.92.42.91801881952012072122242355.156.137.108.089.0610.112.515流量范围11.9- 14112.9- 16513.7- 19114.7- 21316.5- 23918.4- 26622.8- 32927.4- 39521.1- 25023-29424.3- 33926.2- 37829.4- 42432.8- 47340.6- 58548.7- 70233- 39036-46038- 53041-59046- 66251- 73864-91376- 109654- 64059-75063- 8606

25、7-97075- 108884- 1213104-1501124- 180185- 100092- 117098- 1350110-1520123- 1704137- 1900170-2352204- 2822130- 1560140-1840150- 2110160-2380179- 2669200- 2975248-3682298-4418220- 2640240-3100260- 3560280-4010314- 4496350- 5012433-6203520- 74440.34- 4.000.37- 4.700.39- 5.390.42- 6.080.47- 6.820.53- 7.

26、600.65- 9.410.78- 1.130.53- 6.250.57- 7.340.61- 8.420.65- 9.500.73- 10.70.81- 11.81.00- 14.71.20- 17.60.83- 9.770.90- 11.50.96- 13.21.02- 14.81.14- 16.61.27- 18.51.57- 22.91.88- 27.51.19- 14.11.29- 16.51.38- 18.91.47- 21.41.65- 24.01.84- 26.82.28- 33.12.74- 39.72.12- 25.02.29- 29.42.46- 33.72.61- 38

27、.02.93- 42.63.27- 47.54.05- 58.84.86- 70.53.31- 39.13.58- 45.93.84- 52.64.08- 59.44.57- 66.65.09- 74.36.30- 91.97.56- 1104.77- 56.35.16- 66.15.53- 75.85.88- 85.56.59- 95.97.35- 1079.10- 13210.9- 1596.49- 76.67.02- 89.97.52- 1038.00- 1168.97- 13110.0- 14612.4- 18014.9- 2168.48- 1009.17- 1179.82- 1351

28、0.4- 15211.7- 17013.0- 19016.0- 23519.2- 28210.7- 12711.6- 14912.4- 17113.2- 19214.8- 21616.5- 24120.4- 29824.5- 35713.3- 15614.3- 18415.4- 21116.3- 23818.3- 26620.4- 29725.2- 36730.3- 441流量单位kg/ht/h- 9 -选型使用手册WUSHENYIBIAO表 四过热蒸汽密度温度：压力： MPa密度： kg/m 3温度130140150160170180190210220250300360420表压0.101.

29、101.071.041.020.990.970.950.910.890.830.760.690.630.151.381.341.341.281.241.211.191.131.111.040.950.860.780.261.961.901.851.811.761.721.641.611.511.371.241.130.302.122.012.011.961.921.871.791.681.531.381.260.362.462.392.332.272.212.112.061.941.761.591.450.402.612.542.472.412.302.252.111.911.731.570.

30、503.163.072.992.912.772.712.542.302.071.890.603.613.513.423.253.182.972.692.422.210.704.053.943.743.653.413.092.782.530.804.594.464.234.133.853.483.132.840.905.154.994.734.614.303.883.483.161.005.545.235.094.754.283.843.481.156.376.005.845.434.884.373.971.507.877.647.056.305.635.101.658.708.437.766.

31、926.175.591.809.559.248.487.556.726.082.0010.369.478.397.456.742.2011.5110.479.248.207.402.5012.0210.559.328.39注：对于密度值在表中处于两值之间时，可用插值法计算得出。表五标准状态下气体密度（kg/m3）温度： 0，压力：0.1013MPa气体名称空气氢气氧气氮气氯气氨气半水煤气密度 N1.2930.08891.431.2513.2140.770.836气体名称氩气乙炔甲烷乙烷丙烷丁烷焦炉煤气密度 N1.791.0170.7171.3572.0052.7030.4849气体名称乙烯丙烯

32、天然气煤气一氧化碳二氧化碳密度 N1.2641.9140.8280.8021.251.977-10-选型使用手册WUSHENYIBIAO4 6 选型举列：例一：工艺管道内径为DN100，介质为饱和蒸汽，用汽量大约为0.5t/h 3t/h, 表压为0.4MPa，请选择仪表口径。解：根据表压 0.4 Mpa ，由表三中查得温度为152 ， DN100的流量范围是 0.4 3.5 t/h,完全能够满足使用要求，故选择口径为DN100 的涡街流量传感器。如果用汽量大约为0.3t/h 2t/h,则应选择口径为 DN80 的涡街流量传感器，这时工艺管道应由DN100 缩径至 DN80。例二：工艺管道内径为

33、DN100，介质为过热蒸汽，用汽量大约为0.5t/h 2.8t/h,表压为 0.6MPa, 温度为220，请选择仪表口径。解：根据压力和温度由表四中查得: 表压为 0.6MPa、温度为 220时的密度是 3.18，查表三得知：密度是3.18 时， DN100 的流量范围是 0.43 4.1 t/h,完全能够满足使用要求，故选择口径为DN100 的涡街流量传感器。如果用汽量大约为0.3 2.0 t/h,则应选择口径为 DN80的涡街流量传感器， 这时工艺管道应进行缩径处理。例三：被测介质是空气，表压为0.2MPa, 温度为 60，工艺要求用气量3300 1500Nm/h, 请选择仪表口径。解：

34、1. 根据已知的标准状态下的用气量，用公式（ 4）求出工况状态下的用气量：QVmin = (273+ t) QNmin/2695(P+0.1013)=123.6Q = (273+ t) Q/2695(P+0.1013)=617.8VmaxNmax2. 由表二可知DN80的测量范围为65 10003DN80m/h ，完全能满足现场要求，故选用口径为的涡街流量传感器。5. 安装方法：5.1选择传感器的安装位置：在选择传感器安装位置时，应注意以下几点：A. 安装位置尽量选在无管道振动或振动小的位置，振动加速度不能大于2g，如振动大则需采-11-选型使用手册WUSHENYIBIAO取减振措施；法兰卡装

35、式法兰连接式图三法兰卡装式和法兰连接式外形尺寸示意图表六法兰卡装式常用仪表安装尺寸（1.6MPa）DNLLDH配无缝钢管1215729095370 18 ×1.5207290105370 25 ×2.5257290110370 32 ×3.5327290114370 38 ×3407290150370 45×2.55080102165370 57×3.56580102185380 76×58084106200390 89×4.510084110220400 108 × 412594120250410 13

36、3 × 415094124285430 159 × 4.5200110144340450 219 × 9250122164405480 273 × 10300140186460500 325 × 12350154206520530 377 × 12400168226580550 426 × 12-12-选型使用手册WUSHENYIBIAO450182248640580 480 × 14500196270715600 530 × 14公称表体仪表连接法兰 (GB/T9119-2000)连接螺栓 ( GB/T

37、5780-2000)配用无缝通径长度高度法兰螺栓法兰螺栓螺栓钢管规格螺栓规格DNLH外径孔距厚度孔径数量15130370956514148M12× 60 18× 1.5201303701057516148×60 25× 2.5M12251503701158516148M12× 60 32× 3.53215037014010018188×70 38× 3M164015037015011018188M16× 70 45× 2.55017037016512520188× 70 57× 3.5M166517038018514520188M16× 70 76× 580200390200160201816× 70 89× 4.5M16100220400220180221816M16× 80 108× 4125220410