气体质量流量计在罐区蒸汽计量上的应用

    1　LUGBH系列气体质量流量计的特点及功能

    LUGBH系列气体质量流量计通过其独特的测量元件,能够在同一测量点测量出由于流体作用而产生的两个流量信号,在不进行温度、压力补偿的情况下,测量出 流体的质量流量,能满足气体、蒸汽的计量。其特点:1)对气体、蒸汽进行在线质量流量计量,最高精度可达1·0级;2)不需温度、压力补偿,性能稳 定;3)一体化工作电源,输出4~20 mA;4)最高介质温度小于400℃,最高压力为10·6 MPa;5)有隔爆型dBT4,本安型ExiaT4两种防爆等级;6)最大流量口径为DN500。

    2　工作原理(如图1)

    在流体中设置一个柱状物体时,在该物体两侧就会产生有规则的旋涡,而旋涡发生频率f(Hz)与流速v(m/s)成正比,与柱状物宽度d成反比,表体通径为D(m),则可得到关系式

    f=Srv/[(1-1·25d/D)d]

式中　Sr———斯特劳哈尔数,Sr=0·171-120/Re,Re:2×10⁴~7×106

    流体的何种流量方程为

    q_V=3·6f/K₁(m³/h)            (1)

    流体在柱状物两侧产生强烈的涡流的同时,在其前后还产生差压,差压与流体体积流量关系为

    由式(3)可显示出质量流量不需温度、压力补偿,并与介质密度无关。由于式(1)等于式(2),当知道差压Δp和频率f时,就可以求出密度ρ,通过显 示仪表显示出来。对于常用的1·0 MPa的过热蒸汽而言,其温度范围是200~300℃。压力变化范围是0·8~1·0 MPa(绝压),如果显示仪表显示密度变化在0·31~0·486 MPa范围之内就表示运行正常。

    3　蒸汽流量计的设计选择及安装要求

    1)口径的选择。为保证仪表的测量精度,在两种口径都可以测量并且满足允许压力损失要求的前提下,尽可能选择口径小的流量计。测量蒸汽时口径由下式决定。

    2)压力损失计算。流量口径与工艺管径相同时,压力损失计算公式为:Δp=1·2ρ_v²[Pa]。流量口径比工艺管径小时,阻力损失由两部分组成:一是流量计自身的阻力损失;另一部分是由缩径引起的阻力损失,其总阻力损失由式(4)估算。

    Δp=[1+(1-β³)/(1+β³)]×1·2ρ_v²                (4)

式中　β———缩径比,β=d/D,d为缩管小端直径;D为缩管大端直径。

    3)安装要求。流量计水平安装,前后要求直管段,安装管道不允许强烈震动以免影响精度,注意上游绝对不能安装流量控制阀。流量计分对夹式与法兰连接式,可由生产厂成套配带。由于不需要温度补偿,从而省去了温度开孔和压力开孔。