鍋爐蒸汽流量計確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟

鍋爐蒸汽流量計確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1 ． 明確以下工作參數。

（ 1 ）被測介質的名稱、組份

（ 2 ）工作狀態的最小、常用、最大流量

（ 3 ）介質的 壓力和溫度

（ 4 ）工作狀態下介質的粘度

2 ． 渦街流量儀表測量的是介質的工作狀態體積流量，因此應先根據工藝參數求出介質的工作狀態體積流量 , 相關公式如下：

（ 1 ）已知氣體標準狀態體積流量，可通過以下公

式求出工況體積流量

 公式（ 3 ）

(2) 已知氣體標準狀態密度ρ，可通過以下公

式求出工況密度

 公式（ 4 ）

（ 3 ）已知質量流量 Q m 換算為體積流量 Q v

  公式（ 5 ）

式中：

Q v ： 介質在工況狀態下的體積流量 (m 3 /h)

（ Q v = 3600f /K K: 儀表系數 ）

Q o ： 介質在標準狀態下的體積流量 (Nm 3 /h)

Q m ： 質量流量 (t/h)

ρ： 介質在工況狀態下的密度 (kg/m 3 )

ρ o ：介質在標準狀態下的密度 (kg/m 3 ) ，常用氣體介質的標準狀態密度，見表（三）

P ： 工況狀態表壓 (MPa)

t ： 工況狀態溫度 (℃)

3 ．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿足兩個條件：最小雷諾數不應低于界限雷諾數（ Re=2×10 4 ）；對于應力式渦街流量儀表在下限流量時產生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許 值（旋渦強度與升力 ρ v 2 成比例關系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測下限流量：

由運動粘度決定的線性下限流量：

 公式（ 7 ）

式中：

Q ρ ：滿足旋渦強度要求的最小體積流量 (m 3 /h)

ρ 0 : 參比條件下介質的密度  

Q υ : 滿足最小雷諾數要求的最小線性體積流量 (m 3 /h)

ρ : 被測介質工況密度（ kg/m 3 ）

Q 0 : 參比條件下儀表的最小體積流量

(m 3 /h)

υ : 工作狀態下介質的運動粘度 (m 2 /s)

υ o : 參比條件下介質的 運動粘度 (m 2 /s)

通過 公式（ 6 ）、（ 7 ）計算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν ， 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：

Q υ ≥ Q ρ ：可測流量范圍為 Q ρ ～ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ～ Qmax

Q υ < Q ρ ：可測流量范圍和 線性流量范圍為

Q ρ ～ Qmax

Qmax ：渦街流量儀表的上限體積流量 (m 3 /h)

公式（ 6 ） 4 ．儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準 . 氣體的上限流速應該小于 70m /s, 液體的上限流速應該小于 7m /s
5 ． 當 用戶測量的介質為蒸汽時，常采用的計量單位是質量流量，即： t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式 (8) 進行計算得出

 公式（ 8 ）

式中：

ρ ： 蒸汽的密度（ kg/m 3 ）

ρ 0 ： 1.205kg /m 3

Q 蒸汽 ：蒸汽質量流量（ t/h ）

6 ．計算壓力損失，檢測 壓力損失對工藝管線是否有影響 ，公式 ( 單位： Pa) ：

Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）

式中：

ρ ：工況介質密度（ kg/m 3 ） V: 平均流速（ m/s ）

7 ． 被測介質為液體時 , 為防止氣化和氣蝕 , 應使管道壓力符合以下要求 :

p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）

式中：

Δ p: 壓力損失（ Pa ）

p 0 ：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（ Pa 絕壓）

Po: 流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓 )

8 ． 渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿足設計工藝要求時，應該考慮選用其它類型流量計。

9 ．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價，應選用口徑較小的表。應該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2 ～ 2/3

Δ p: 壓力損失（ Pa ） Cd ：壓力損失系數

表 ( 二 ) 　 鍋爐蒸汽流量計　參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表

注：表中 (300) ～ (1000) 口徑為插入式

表 ( 三 ) 鍋爐蒸汽流量計　常用氣體介質的標準狀態密度（ 0℃ ，絕壓 P=0.1MPa ）