流量仪表资料

温压补偿一体化涡街流量计适用流量范围和仪表口径的确定

2019年03月25日

仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

参比条件下空气及水的流量范围，见表4，参比条件如下:

1. 气体:常温常压空气，t=20'C. P=0 1MPa(绝压)’

ρ=1.205kg/m', v=15x 10-5m2/s。

2.液体:常温水，t=20"C. ρ=998 2kg/m' ,

v=1.006x 10-5m2/s。

口径	液体			气体			仪表系数
(mm)	测量范围 (m3/h)	输出频率 F范围(Hz)	切除	测量范围 (m3/h)	输出频率 F范围(Hz)	切除	K(脉冲数/m3)
15	0.4-4	40-400	15	3-12	280-1200	100	357058
20	0.8-8	33-330	10	6-30	230-1100	80	液153400 气144660
25	1.2-12	25-250	8	9-55	200-1200	70	72100
32	2-20	20-200	6	12-120	120-1200	60	液36200 气31196
40	3-30	15-150	6	20-200	100-1000	50	液18840气18203
50	5-50	13-130	5	30-300	80-800	40	9210
65	8-80	9.7-97	4	50-500	60-600	30	4356
80	12-120	7.7-77	3	80-800	50-500	25	2280
100	20-200	6.7-67	2	120-1200	40-400	20	1169
125	30-300	5.0-50	2	200-2000	35-350	20	623
150	40-400	3.8-38	1	300-3000	30-300	15	342.5
200	75-750	3.0-30	1	500-5000	20-200	10	143.2
250	110-1100	2.3-23	1	800-8000	16-160	5	73.6
300	160-1600	2.0-20	1	1100-11000	13-130	5	43.2
(300)	160-1500	5.5-87	2	1560-15600	85-880	45	189.7
(400)	180-3000	5.6-87	2	2750-27000	85-880	45	106
(500)	300-4500	5.6-88	2	4300-43000	85-880	45	67.49
(600)	450-6500	5.7-89	2	6100-61000	85-880	45	46.5
(800)	750-10000	5.7-88	2	1.1-11万	85-880	45	26.38
(1000)	1200-1700	5.8-88	2	1.7-17万	85-880	45	16.78
>(1000)	协议			协议

确定流量范围和仪表口径的基本步骤：
1、明确以下工作参数：

（1）、被测介质的名称、组份

（2）、工作状态的最小、常用、最大流量确定流量范围和仪表口径的基本步骤

（3）、介质的最低、常用、最大流量

（4）、工作状态下介质的粘度

2、涡街流量仪表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量，相关公式如下：

（1）、已知气体标准状态体积流量，可通过以下公式求出工况体积流量

公式（ 3）

(2) 已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公式求出工况密度

公式（ 4）

（ 3 ）已知质量流量 Q m 换算为体积流量 Q v

公式（ 5 ）

式中：

Q v ：介质在工况状态下的体积流量 (m 3 /h)

（ Q v = 3600f /K K: 仪表系数）

Q o ：介质在标准状态下的体积流量 (Nm 3 /h)

Q m ：质量流量 (t/h)

ρ：介质在工况状态下的密度 (kg/m 3 )

ρ o ：介质在标准状态下的密度 (kg/m 3 )

常用气体介质的标准状态密度（ 0℃ ，绝压 P=0.1MPa ）

气体名称	密度 (kg/m 3 )	气体名称	密度 (kg/m 3 )
空气 ( 干 )	1.2928	乙炔	1.1717
氮气	1.2506	乙烯	1.2604
氧气	1.4289	丙烯	1.9140
氩气	1.7840	甲烷	0.7167
氖气	0.9000	乙烷	1.3567
氨气	0.7710	丙烷	2.0050
氢气	0.08988	丁烷	2.7030
一氧化碳	1.97704	天然气	0.8280
二氧化碳	1.3401	煤制气	0.8020

P ：工况状态表压 (MPa)

t ：工况状态温度 (℃)

3 ．仪表下限流量的确定。

涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：最小雷诺数不应低于界限雷诺数（ Re=2×10 4 ）；对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力 ρ v 2 成比例关系）。这些条件可表示如下：

由密度决定的工况可测下限流量：

由运动粘度决定的线性下限流量：

公式（ 7 ）

式中：

Q ρ ：满足旋涡强度要求的最小体积流量 (m 3 /h)

ρ 0 : 参比条件下介质的密度

Q υ : 满足最小雷诺数要求的最小线性体积流量 (m 3 /h)

ρ : 被测介质工况密度（ kg/m 3 ）

Q 0 : 参比条件下仪表的最小体积流量

(m 3 /h)

υ : 工作状态下介质的运动粘度 (m 2 /s)

υ o : 参比条件下介质的运动粘度 (m 2 /s)

通过公式（ 6 ）、（ 7 ）计算出 Q ρ 和 Q ν 。比较 Q ρ 和 Q ν ，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：

Q υ ≥ Q ρ ：可测流量范围为 Q ρ ～ Qmax , 线性流量范围为 Q υ ～ Qmax

Q υ < Q ρ ：可测流量范围和线性流量范围为

Q ρ ～ Qmax

Qmax ：智能涡街流量仪表的上限体积流量 (m 3 /h)

公式（ 6 ）
4 ．仪表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量为准 . 气体的上限流速应该小于 70m /s, 液体的上限流速应该小于 7m /s

5 ．当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即： t/h 或 Kg/h 。由于蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式 (8) 进行计算得出

公式（ 8 ）

式中：

ρ ：蒸汽的密度（ kg/m 3 ）

ρ 0 ： 1.205kg /m 3

Q 蒸汽：蒸汽质量流量（ t/h ）

6 ．计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式 ( 单位： Pa) ：

Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）

式中：
Δ p: 压力损失（ Pa ） Cd ：压力损失系数

ρ ：工况介质密度（ kg/m 3 ） V: 平均流速（ m/s ）

7 ．被测介质为液体时 , 为防止气化和气蚀 , 应使管道压力符合以下要求 :

p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）

式中：

Δ p: 压力损失（ Pa ）

p 0 ：工作温度下液体的饱和蒸汽压（ Pa 绝压）

Po: 流体的蒸汽压力 (Pa 绝压 )

8 ．智能涡街流量计不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。

9 ．通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的 1/2 ～ 2/3