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涡街流量计

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所在地：江苏省淮安市

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详细说明

涡街流量计

特点

TC-LUGB系列饱和蒸汽涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸汽等多种介质。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液体密度、压力、温度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。

本仪表采用压电应力式传感器，可靠性高,可在－25℃～＋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，是一种比较先进、理想的流量仪表。

工作原理

在流体中设置旋涡发生体(阻流体)，从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街,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，被介质来流的平均速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋涡发生体两侧平均流速，m/s
St—斯特劳哈尔数
　　 m－旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

瞬时体积流量qv为：

式中K－流量计的仪表系数，脉冲数／

(P/

)

K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在Re=2×104～7×106范围内，St可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，HLUG的流量计算式为

式中ＱＶn，ＱＶ－分别为标准状态下（20℃，101.325kPa）和工况下的体积流量，

/h;
Pn，P－分别为标准状态下和工况下的压力kPa;
Tn，Ｔ－分别为标准状态下和工况下的热力学温度，Ｋ；
Zn，Z－分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见，HLUG输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计还是有直接影响的。

主要技术参数

1、主要技术参数（见表1）

2、液体、工况气体流量范围（见表2）

表2

通径DN（mm）	25	32	40	50	65	80	100	150	200
液体（/h）	1～14	1.5～23	2.2～36	5～57	6.3～96	9～145	14～230	32～510	56～900
气体（/h）	12～88	15～145	22.6～230	35～350	60～600	90～900	140～1400	300～3000	550～5500

3、饱和水蒸汽质量流量范围（见表3）

表3

单位：（kg/h）

结构及尺寸

本系列涡街流量计共有两种连接方式及外形尺寸

法兰卡装式及法兰连接式涡街变送器（1.6MPa）尺寸见表4

卡装式	公称通径 mm	压力等级 MPa	L mm	G	D mm	d 1 mm	N－d2	d mm	b mm	重量 Kg
	公称通径 mm	压力等级 MPa	L mm	常温高温	D mm	d 1 mm	N－d2	d mm	b mm	重量 Kg
	25	2.5～4.0	80	342 500	76	-	-	25	-	7
	32	2.5～4.0	80	342 505	76	-	-	32	-	10
	50	2.5～4.0	80	337 515	86	-	-	50	-	12.5
	65	－	80	345 530	102	-	-	65	-	28
	80	1.6～2.5	100	350 540	112	-	-	80	-	25
	100	1.6～2.5	110	330 550	132	-	-	100	-	35
	150	1.6	140	355 575	203	-	-	150	-	40
	200	1.6	150	380 600	259	-	-	200	-	46
法兰连接式	100	1.6	250	310 530	215	180	8－φ18	100	26	30
	150	1.6	300	335 555	280	240	8－φ23	150	28	34
	200	1.6	320	370 590	335	295	12－φ23	200	30	41

符合GB/T9119—2000的要求。

选型及计算

1、流量计的口径应根据使用流量Qv来选择，为了获得尽可能宽的使用流量范围,使用流量应不小于流量计额定流量Qmax的1/2。流量计的线性流量范围对应的雷诺范围2×104～7×106。液体表可根据图6直接查表2选用，而气体表则应计算出工况状态的流量范围后根据图7查表2选用，测量饱和蒸汽查表3。

4、常用气体介质的标准状态下密度（0.101235MPa，20℃）见表5

表5

气体	密度（kg/）	气体	密度(kg/)	气体	密度（kg/）
乙炔	1.083	正丁烷	2.4163	乙烷	1.2500
氨气	0.7080	乙烯	1.1660	甲烷	0.6669
丙烷	1.8332	氖气	0.83914	天然气	0.776
空气	1.2041	氩气	1.6605	二氧化碳	1.829
一氧化碳	1.165	氢气	0.0838	氧气	1.3302
丙稀	1.7459	氮气	1.1646

5、压力损失
i、测量液体时的压力损失
图8是测量水（20℃，1013mbar，ρ=998kg/

）的流量时压力损失与流量的关系
测量密度为ρS的其它液体时，压力损失可按下式计算

△P'－被测液体的压力损失（mbar）
△P－由图8查出的水的压力损失（mbar）

ii、测量气体（过热蒸汽）时压力损失
图9是空气(20℃，1013mbar，ρ=1.2kg/)的压力损失。测量密度ρS与空气不同的其它气体，压力损失可按下式计算

△P'－被测介质的压力损失
△P－由图９查出的空气的压力损失

图9 空气压力损失(20℃，1013mbar,ρ＝1.2kg/

)

6、计算实例
a、液体的计算实例
液体的计算实例
液体密度850kg/

，运动粘度2cst(=2×

)，流量为50

/h。试确定流量计口径。
1）QV=50

/h，直接查表2，选口径DN50(Qmax=55

/h)。
2）由图6查出粘度2cst对应的最小线性流量是Qmin=6

/h。
3）按QV=50

/h查图8的△P=460mbar

b、气体的计算实例
温度85℃，工作压力0.5MPa的CO2气体。流量3500N m3/h，试确定流量计口径。
ρn=1.829kg/

2) 计算工况流量：QV ＝Qn×(ρn/ρ)＝3500×1.829/8.886=720

/h,查表2选口径DN80(Qmaz=900

/h)
3）最小流量：ρ=8.886kg/m3时查图7得QVmin=50

/h,转换标况流量：
QNmin=50×(ρ/ρn)=242.9

/h
4）压力损失：按QV=720

/h,查图9得△P=19mbar，
求△P'=（8.886/1.2）×19=140.7mbar
c、过热蒸汽测量
过热蒸汽测量用饱和蒸汽参数分别乘以图10修正系数即可得出测量过热蒸汽的和最小流量。
例：通径φ50mm，压力10kgf/c

,温度为250℃，过热蒸汽的流量范围：从图10中查得a=0.890b=0.840，查饱和蒸汽测量范围表3（对应DN50，1.0MPa），求最小流量Qmin=0.890×112=99.68kg/h流量Qmax=0.840×1120=940.8kg/h。最小流量修正系数a

图10 过热蒸汽系数修正图

选型

涡街流量计类型
LUGB LUW	脉冲输出现场显示、带4～20mA输出
	通径(mm)	流量范围（/h）
	DN25 DN32 DN40 DN50 DN80 DN100 DN150 Dn200	1～10(液体） 25～60(气体) 1.5～18(液体) 15～150(气体) 2.2～27(液体)　 22.6～150(气体) 4～55(液体)　　 35～350(气体) 9～135(液体) 90～900(气体) 14～200(液体) 140～1400(气体) 32～480(液体)　 300～3000(气体) 56～800(液体) 550～5500(气体)
	备注：1、蒸汽流量范围请查看表3。 2、DN250～DN600可按客户要求订货。 3、DN300以上口径推荐使用插入式涡街流量计，可定做。
		压力等级
		P1 P2 P3	1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa
			法兰材料
			B1 B2	不锈钢碳钢
				介质温度
				T1 T2 T3	常温高温蒸汽
					连接方式
					L1 L2	法兰卡装式法兰连接式
						供电电源
						D1 D2	内部3.6V供电 DC24V供电
							精度等级
							E1 E2	1.0级 1.5级
LUGB-	DN25-	P1	B1	T1	L1	D2	E1	型号举例

●测量范围
    见表1至表4，可用补插法。
1、液体——流量根据传感器通径查表1或表2。
    最小流量一般按通径及液体的密度（g/c）查表1；如该液体的粘度高于1×（或 1cst），则按通径在表2查出（可用补插法）。
    若液体粘度太高，则无法实现测量（表2中有“/”者就是）。
●表1、液体——以密度为基准的流量范围

液体密度[g/c]		0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	≥1.5	流量 /h
型号	通径mm	最小流量 /h											流量 /h
TC-LUGB-2202	25	1.00	0.90	0.84	0.78	0.74	0.70	0.67	0.64	0.61	0.59	0.57	10
TC-LUGB-2204	40	2.75	2.51	2.32	2.17	2.05	1.94	1.85	1.77	1.71	1.64	1.59	30
TC-LUGB-2205	50	4.32	3.94	3.65	3.41	3.22	3.05	2.91	2.79	2.68	2.58	2.49	50
TC-LUGB-2208	80	11.3	10.3	9.51	8.89	8.38	7.95	7.58	7.26	6.98	6.72	6.49	130
TC-LUGB-2210	100	23.6	21.6	20.0	18.78	17.6	16.7	15.9	15.3	14.7	14.2	13.7	200
TC-LUGB-2212	125	37.5	34.2	31.7	29.7	28.0	26.5	25.3	24.2	23.3	22.4	21.7	300
TC-LUGB-2215	150	53.3	48.7	45.1	42.2	39.8	37.7	36.0	34.4	33.1	31.9	30.8	450
TC-LUGB-2220	200	103	93.9	86.9	81.3	76.7	72.7	69.3	66.4	63.8	61.5	59.4	800
TC-LUGB-2225	250	159	145	134	126	118	112	107	103	98.3	94.7	91.5	1230
TC-LUGB-2230	300	230	209	194	182	171	162	155	148	142	137	133	1780

●表2、液体——以粘度为基准的流量范围

液体工作粘度×		1.0	1.5	2	3	5	10	15	20	30	40	流量 /h
型号	通径mm	最小流量 /h										流量 /h
TC-LUGB-2202	25	1.4	2.1	2.8	4.2	7.0	/	/	/	/	/	10
TC-LUGB-2204	40	2.2	3.3	4.4	6.6	11	22	/	/	/	/	30
TC-LUGB-2205	50		4.2	5.6	8.4	14	28	42	/	/	/	50
TC-LUGB-2208	80				14	22	44	66	88	/	/	130
TC-LUGB-2210	100					28	56	84	112	168	/	200
TC-LUGB-2212	125					35	70	105	140	210	/	300
TC-LUGB-2215	150						84	126	168	252	336	450
TC-LUGB-2220	200						110	165	220	330	440	800
TC-LUGB-2225	250							210	280	420	560	1230
TC-LUGB-2230	300							250	330	500	660	1780

    注：表中有“/”者表示无法实现测量；如是空格没有数字者，可按密度查表1。
    举例：煤油输送总管DN80mm，去各油罐的支管为DN40mm，求它们的测量范围各是多少？
    资料：常温（30℃）煤油的密度为0.8g/c

，粘度为1.76×

/S。
解：由于煤油工作粘度1.76×

＞1×

，故查表2，1.5～2×

之间，采用补插法可得：
a、DN40mm流量为30

/h；最小流量在3.3～4.4

/h之间，即为3.9

/h。故其测量范围是3.9～30

/h。
b、DN80mm查为空格，故改查表1，按密度0.8g/

查得最小流量为8.89

/h，流量为130

/h。其测量范围是8.89～130

/h。
2、气体一被测气体（包括混合气体）的工作密度≤4Kg/

时，涡街流量传感器的测量范围，可根据其口径和气体的工作密度在表3上部查出。若密度较表中数字更高，其最小流量取最靠右的一组数字即可。
    气体密度越小其流量下限值越大，若流量小于此下限值则无法实现计量，为方便查对，表3下部列出部份密度较小气体工作状态下的密度对应的压力。
    举例：DN300mm管道内氨气的工作压力0.04MPa，求涡街流量传感器的测量范围。
    解：0.04MPa表压力≈0.14MPa压力，查表3下部“氨NH3”行，在0.14处垂直向上可查得：
    a、至“工作状态”密度行，查得氨气的工作密度为1kg/

。
b、再向上至通径300mm行，查得最小流量为910

/h；流量为12100

/h，故其测量范围是910～ 12100

/h。
●表3、气体的流量范围

上部: 传感器的流量范围	TC-LUGB-2302	25	14.4	11.8	10.2	9.1	8.3	8	7.4	6.5	5.8	5.3	4.9	4.6	80
	TC-LUGB-2304	40	32.4	26.5	22.9	20.5	18.7	18	16.7	14.5	13.0	11.8	11.0	10.3	200
	TC-LUGB-2305	50	54.0	44.1	38.2	34.2	31.2	30	27.9	34.2	21.6	19.7	18.3	17.1	310
	TC-LUGB-2308	80	126	103	89.0	79.6	72.7	70	65.0	50.4	50.4	46.0	42.6	39.8	800
	TC-LUGB-2310	100	180	147	127	114	104	100	93.0	72.0	72.0	65.7	60.8	56.9	1250
	TC-LUGB-2312	125	252	206	178	160	146	140	130	101	101	91.9	88.0	-	2000
	TC-LUGB-2315	150	360	296	255	228	208	200	180	144	144	132	125	-	2800
	TC-LUGB-2320	200	639	522	452	404	369	355	330	256	256	242	-	-	5400
	TC-LUGB-2325	250	1000	817	707	633	578	556	517	400	400	373	-	-	8400
	TC-LUGB-2330	300	1440	1175	1018	910	831	800	743	576	576	540	-	-	12100
	型号	通径mm	最小流量/h												流量 /h
下部: 气体物性参数	工作状态密度kg/		0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.3	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	流量 /h
	氢H2		0.49	0.74	0.99	1.23	1.48	1.60	1.85	2.46	3.08	3.69	4.31	4.93	0.0898
	焦炉煤气		0.09	0.14	0.18	1.23	0.27	0.30	0.34	0.46	0.57	0.68	0.80	0.91	0.4849
	甲烷CH4			0.09	0.12	0.15	0.19	0.20	0.23	0.31	0.39	0.46	0.54	0.62	0.7168
	氨NH3			0.09	0.11	0.14	0.17	0.19	0.22	0.29	0.36	0.43	0.50	0.57	0.7710
	半水煤气				0.11	0.13	0.16	0.17	0.20	0.26	0.33	0.40	0.46	0.53	0.8355
	天然气				0.10	0.12	0.15	0.16	0.18	0.24	0.31	0.37	0.43	0.49	0.9064
	氟化氢HF				0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.24	0.30	0.36	0.42	0.48	0.9218
	乙炔C2H2					0.09	0.11	0.12	0.14	0.19	0.24	0.28	0.33	0.38	1.1709
	烟道气					0.09	0.11	0.12	0.14	0.18	0.23	0.28	0.32	0.37	1.1998
	气体名称符号		气体工作状态25℃时的压力MPa												标准状态密度 kg/N

注：1、表中流量值为工作状态数值，若对象是标准状态单位（N

/h），应换算后再查对。
    2、蒸汽——包括饱和蒸汽与过热蒸汽。
       a、对于饱和蒸汽，可按其压力和管径，在表4中查出其流量范围。
          举例：求DN80mm，压力为0.5MPa饱和蒸汽的流量范围是多少？
          解：查表4中DN80mm行，
              0.4MPa时：小172kg/h，大1717kg/h；
              0.6MPa时：小208kg/h，大2517kg/h，
              补插法，0.5MPa时：小190kg/h,大2117kg/h，
              故流量范围是190～2117kg/h。
       b、对于过热蒸汽，可根据管径和过热蒸汽的密度，在表4中查出最接近该密度值一行，得到接近的流量范围，并按比例计算实际的流量范围。
          举例：DN100mm，温度250℃，压力1.0MPa的过热蒸汽，其密度4.2087kg/

，求涡街流量传感器的测量范围？
解：查表4，与密度4.2087kg/

，最接近的是4.1616kg/

，由此垂直向上至DN100mm横行，查得接近的流量值：小0.374t/h；大5.190t/h,并根据此按比例计算其实际流量如下：
              小实=0.374×4.2087÷4.1616=0.378t/h
              大实=5.190×4.2087÷4.1616=5.2487t/h
          故该传感器具体的测量范围是0.378～5.249t/h
●表4、蒸汽的流量范围

流量范围 kg/h	TC-LUGB-2402 DN25	小	10	14	19	23	27	30	36	41	46	53
	TC-LUGB-2402 DN25	大	47	90	172	252	331	409	604	797	890	975
	TC-LUGB-2404 DN40	小	22	30	42	51	58	65	78	90	108	129
	TC-LUGB-2404 DN40	大	114	219	419	613	805	996	1470	1939	2164	2371
	TC-LUGB-2405 DN50	小	35	48	66	80	92	102	124	142	170	204
	TC-LUGB-2405 DN50	大	180	345	661	968	1271	1572	2320	3016	3416	3742
	TC-LUGB-2408 DN80	小	90	124	172	208	238	265	322	370	442	530
	TC-LUGB-2408 DN80	大	469	897	1717	2517	3305	4086	6030	7956	8881	9728
流量范围 t/h	TC-LUGB-2410 DN100	小	0.141	0.195	0.270	0.326	0.374	0.416	0.505	0.581	0.693	0.832
	TC-LUGB-2410 DN100	大	0.736	1.409	2.697	3.952	5.190	6.416	9.470	12.94	13.95	15.28
	TC-LUGB-2412 DN125	小	0.225	0.311	0.430	0.520	0.596	0.663	0.806	0.926	1.105	1.326
	TC-LUGB-2412 DN125	大	1.174	2.245	4.301	6.301	8.273	10.23	15.10	19.92	22.23	24.35
	TC-LUGB-2415 DN150	小	0.319	0.441	0.611	0.740	0.847	0.942	1.145	1.316	1.570	1.884
	TC-LUGB-2415 DN150	大	1.667	3.191	6.109	8.952	11.76	14.53	21.45	28.30	31.59	34.60
	TC-LUGB-2420 DN200	小	0.616	0.852	1.179	1.427	1.636	1.819	2.209	2.540	3.031	3.636
	TC-LUGB-2420 DN200	大	3.218	6.158	11.79	17.28	22.69	28.05	41.40	54.62	60.97	66.97
	TC-LUGB-2425 DN250	小	0.964	1.334	1.846	2.235	2.561	2.847	3.459	3.977	4.745	5.693
	TC-LUGB-2425 DN250	大	5.038	9.640	18.46	27.05	35.52	43.91	64.82	85.51	95.45	104.6
	TC-LUGB-2430 DN300	小	1.373	1.889	2.627	3.181	3.645	4.053	4.923	5.660	6.753	8.103
	TC-LUGB-2430 DN300	大	7.171	13.72	26.28	38.50	50.56	62.51	92.26	121.7	135.9	148.8
蒸汽kg/			0.5903	1.1295	2.1628	3.1692	4.1616	5.1451	7.5940	10.038	12.507	15.007
饱和温度℃			99.7	120.2	143.6	158.8	170.4	179.4	198.3	212.4	223.9	233.8
压力MPa			0.1	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0

●阻力损失
按式计算：△P=Cd .ρV2/2
式中：△P—阻力损失[Pa]; ρ—流体密度[kg/

]；
          V—流体的平均流速[m/s]； Cd—阻力系数，本产品Cd=2.2
●液相保证
    本传感器在计量液体流体时，必须防止产生汽化空穴现象，故流过传感器后的液体压力P，应满足下式要求：
P＞2.6△P 1.25Ps
    式中：△P—压力损失 P—液体压力[KPa]
          Ps——对应于工作温度下液体的饱和蒸汽压力[KPa]
●安装方式
    本传感器水平或垂直管道上安装。安装时用配套供货凹面法兰和双头螺栓，将传感器本体夹紧在管道上。直管段长度至少前10D、后5D，D 为管道内径。
●外型尺寸

H（注）		D	L	直管段无缝钢管
有散热片	φ外×δ壁厚	D	L
25 40 50 80 100 125 150 200 250 300	344 335 246 274 395 433 458 515 568 618	424 415 426 454 475 513 538 595 648 698	67 76 86 112 132 175 202 258 311 362	80 80 80 80 80 80 80 100 120 140	32×2.5 46×2.5 57×4 87×4 108×4.5 133×4 159×5 219×6 273×7 325×8

注：流体温度≥150℃（如蒸汽）时，应选用带散热片的涡街流量传感器。

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