TVA 饱和及过热蒸汽流量计

TVA-FLOWMETERS

TVA 饱和及过热蒸汽流量计

TVA 流量计是斯派莎克面向饱和及过热蒸汽质量流量测量的一体化靶式流量计。产品采用对夹式结构,集成温度补偿、现场显示、质量流量与累计量输出,支持 4–20 mA、脉冲输出及 Modbus 通信。

产品简介

TVA 流量计是一款面向蒸汽质量流量测量的一体化靶式流量计,可用于饱和蒸汽,并可在配置专用压力传感器套件后用于过热蒸汽。特殊轮廓锥体能够整流蒸汽流动,可变流通面积有助于保持低流速下的连续测量;内置温度传感器完成密度补偿,无需另配差压变送器即可显示质量流量和累计流量。较短的直管段需求与对夹式结构可减少接管、潜在泄漏点和安装空间,如需远程显示,可与斯派莎克 M750/M741 流量显示器配合使用。

产品说明

斯派莎克 TVA 蒸汽流量计适用于饱和蒸汽,也可配专用压力传感器套件用于过热蒸汽。仪表采用靶式测量原理,通过测量流体流动作用在活动锥体上的力,将其转换为经密度补偿的质量流量,并通过单回路供电的 4-20 mA 输出和脉冲输出传送。TVA 蒸汽流量计还具有累计流量功能,并支持 EIA 232C(RS 232)或 EIA 485C(RS485)Modbus 通信。

口径和管道连接

DN50、DN80 和 DN100。

TVA 蒸汽流量计采用对夹式结构,适合安装在以下法兰之间:

  • EN 1092 PN16、PN25 和 PN40
  • BS 10 Table H
  • ASME B 16.5 Class 150 和 Class 300
  • 日本工业标准 JIS 20
  • 韩国标准 KS 20

注意:斯派莎克 TVA 蒸汽流量计应安装在符合 BS 1600、ASME B 36.10 Schedule 40 或同等 EN 10216-2 / EN 10216-5 标准制造的管道中。系统采用其他标准或管道系列时,请联系斯派莎克。

带压力传感器套件、虹吸管和电子单元外壳的 TVA 蒸汽流量计总成

压力和温度限制

TVA 蒸汽流量计的蒸汽饱和压力和温度限制曲线
受软件限制,不得在图中标示区域内使用本产品。
最大设计压力239°C 时为 32 bar g
最大设计温度239°C
最低设计温度0°C(不得结冰)
水平安装、过热蒸汽的最大工作压力239°C 时为 23 bar g
水平安装、饱和蒸汽的最大工作压力239°C 时为 32 bar g
垂直安装、仅饱和蒸汽的最大工作压力170°C 时为 7 bar g
最低工作压力0.6 bar g
最高工作温度(饱和)239°C
最低工作温度0°C(不得结冰)
电子单元最高环境温度55°C
电子单元最高环境湿度90% RH(无冷凝)
最大冷态水压试验压力52 bar g

高压虹吸管组件

最大设计压力80 bar g
最大设计温度450°C
最大工作条件450°C 时为 60 bar g

压力传感器套件

最高工作温度125°C
最低工作温度0°C(不得结冰)
最大工作压力50 bar g
最高环境温度(电缆和连接器)70°C

材料

TVA 蒸汽流量计部件及过热蒸汽附件标注图
* 过热蒸汽工况所需部件。
单元部件材料
TVA流量计本体不锈钢 S.316、1.4408 CF8M
内部零件431 S29 / S303 / S304 / S316
弹簧Inconel X750 或同等材料
流量计杆300 系列不锈钢
电子单元外壳铝合金 LM25
压力传感器套件电缆聚氯乙烯(PVC)
传感器外壳AISI 304 不锈钢 1.4301
传感器AISI 630 不锈钢 1.4542
O 形圈丁腈橡胶(NBR)
适配器AISI 431 不锈钢 1.4057
高压虹吸管组件碳钢 BS 3602: Part 1 1987 CFS 360(镀锌并钝化)
阀体碳钢
阀座PEEK / Polymain

技术数据

防护等级正确安装电缆密封套时为 IP65
电源回路供电;选配 RS485 时为 24 VDC
输出4-20 mA(选配 RS485 时不可用);脉冲输出(Vmax 28 VDC,Rmin 10 kΩ)
通信端口Modbus EIA 232C(RS 232C);选配 RS485 时为 EIA 485(RS 485C)

尺寸和重量

注意:尺寸 X 是压力取压口与流量计之间的建议最小距离。在电缆长度允许的情况下,取压口也可安装在其他距离。标准电缆长度为 1 m。

标有 A、C、D、E、F、G 和 X 尺寸的 TVA 蒸汽流量计尺寸图
口径A流量计外径CDEFGXTVA 重量过热蒸汽套件U 形虹吸管
DN5035103322125652501603002.670.30.5
DN8045138334115652701603004.380.30.5
DN10060162344155652801603007.280.30.5

尺寸为近似值,单位为 mm;重量为近似值,单位为 kg。

性能

TVA 蒸汽流量计内置电子单元,可提供经密度补偿的输出。电子单元表头内装有 LCD 显示屏。M750 显示单元可利用 4-20 mA 输出提供远程显示功能。

按照 ISO 17025,在 95% 置信水平(2 STD)下的系统不确定度:

  • 在最大额定流量的 10%-100% 范围内,为测量值的 ±2%。
  • 在最大额定流量的 2%-10% 范围内,为 ±0.2% FSD。
  • 量程比:最高 50:1。

TVA 蒸汽流量计是一体化单元,因此所述不确定度适用于完整系统。对于仅标示管道测量单元不确定度的技术,还必须计入差压变送器等配套设备,才能确定实际系统不确定度。

压降

在最大额定流量下,DN50 TVA 的名义压降为 750 mbar(300 in wg),DN80 和 DN100 的名义压降为 500 mbar(200 in wg)。

流量计类型QE 最大值(L/min)QE 最小值(L/min)最大压差(in wg)最大压差(mbar)
DN503003300750
DN807708200498
DN1001,20012200498

饱和蒸汽选型

水平安装时,不同压力(bar g)下的最大流量,单位为 kg/h。

  1. 最大蒸汽流量按最大压差计算。
  2. 本表仅供参考。
  3. 过热蒸汽流量请使用 www.spiraxsarco.com 上的选型软件计算。
口径流量135710121520253032 bar g
DN50,QE 300最大6198591,0421,1961,3951,5131,6761,9182,1352,3352,409
最小1217212428303338434760
DN80,QE 770最大1,5882,2042,6743,0703,5813,8854,3014,9225,4805,9946,183
最小3244536172788698110120128
DN100,QE 1,200最大2,4753,4354,1674,7845,5816,0546,7037,6718,5409,3419,637
最小49698396112121134153171187192

安全信息、安装和维护

完整信息请参阅产品随附的安装维护指南(IM-P192-02)。以下要点仅供参考:

  1. TVA 上游应至少保留 6 倍管径、下游至少保留 3 倍管径的直管段,并确保这些长度内没有阀门、管件或截面积变化。上游存在公称管径扩大、两个不同平面内的 90° 弯头、减压阀或部分开启阀时,上游应保留 12 倍管径的直管段。
  2. 确保上游和下游管道内径表面平滑。最好使用无侵入式内部焊缝的无缝管,并建议使用平焊法兰。
  3. TVA 必须与管道同轴安装,以免产生流量测量误差。
  4. 饱和蒸汽工况不超过 7 bar g 时,TVA 可按任意允许方向安装。用于过热蒸汽时,只能安装在水平管道上,并使电子单元位于管道下方。
  5. 遵循良好的蒸汽工程实践:正确设置管线排水和疏水装置,对齐并支撑管道,改变管径时使用偏心异径管,并且不得对 TVA 本体或配对法兰进行保温。
  6. 不得将 TVA 安装在可能受到强风雨或结冰影响的室外环境中。

订购说明

饱和蒸汽工况示例:一台斯派莎克 DN100 TVA 蒸汽流量计,安装在 EN 1092 PN40 法兰之间,用于 10 bar g 饱和蒸汽,最大流量 5,581 kg/h。

过热蒸汽工况示例:一台斯派莎克 DN100 TVA 蒸汽流量计、压力传感器套件和 U 形虹吸管,安装在 EN 1092 PN40 法兰之间,用于 10 bar g 过热蒸汽。

注意:选配远程显示器的详细信息,请参阅斯派莎克 M750 相关资料。

备件和附件

  • 带标准 RS 232C 通信功能的备用电子单元前面板。
  • 带 RS485 通信转换器的备用电子单元前面板。
TVA 饱和蒸汽流量计外形和尺寸代号示意图

1. 产品概述

Spirax Sarco TVA 流量计用于测量饱和蒸汽的质量流量并累计总流量。仪表采用一体化设计,无需另外配置差压变送器或压力传感器即可计算饱和蒸汽质量流量。

主要特点

  • 采用活动锥体受力测量原理,并对质量流量进行密度补偿。
  • 提供瞬时流量、累计流量、功率、压力和温度显示。
  • 环路供电,提供 4–20 mA 质量流量输出和脉冲输出。
  • 量程比最高可达 50:1。
  • 支持 EIA 232C 通信、ASCII 协议及 Modbus/RTU 子集。

口径与管道连接

说明书列出的公称口径为 DN50、DN80、DN100、DN150 和 DN200,采用对夹式结构,可安装在以下法兰之间:

  • EN 1092 PN16、PN25 和 PN40
  • BS 10 Table H
  • ASME B16.5 Class 150 和 Class 300

规格核对:Issue 6 的尺寸、重量和部分压降数据只列出了 DN50、DN80、DN100。DN150、DN200 的详细尺寸与选型数据应在发布前通过对应技术数据表确认,不应由本页推算。

2. 技术参数

适用介质饱和蒸汽
防护等级正确安装电缆密封套时为 IP65
电源环路供电,标称 24 VDC;允许工作范围 9–28 VDC
模拟输出4–20 mA,与质量流量成比例
脉冲输出Vmax 28 VDC;Rmin 10 kΩ;Von 最大 0.7 V
通信端口EIA 232C,连接距离最大 15 m
系统不确定度最大额定流量的 10%–100% 范围内为读数的 ±2%;2%–10% 范围内为 ±0.2% FSD
量程比最高 50:1
电气接口M20 × 1.5
电子单元环境温度最高 55°C
电子单元环境湿度最高 90% RH,无冷凝

3. 压力与温度限制

TVA 饱和蒸汽流量计压力温度限制曲线
饱和蒸汽压力—温度曲线。灰色区域受软件限制,不允许使用。
最大允许压力 PMA饱和蒸汽在 239°C 时为 32 bar g;其他情况受法兰额定值限制
最大允许温度 TMA239°C
最低允许温度0°C,不得结冰
水平流动最大工作压力 PMO32 bar g
垂直流动最大工作压力 PMO7 bar g
最低工作压力0.6 bar g
最高工作温度 TMO239°C
冷态水压试验压力52 bar g

最大额定流量下的名义压降

口径名义压降
DN50750 mbar(300 in wg)
DN80、DN100500 mbar(200 in wg)

4. 材料与尺寸

主要材料

部件材料
流量计本体不锈钢 1.4408 CF8M
内部零件431 S29 / S303 / S304 / S316
弹簧Inconel X750 或同等材料
流量计杆不锈钢 431 S29
电子单元外壳铝合金 LM25
TVA 流量计 A、B、C、D、E 尺寸代号
尺寸代号示意,具体数值见下表。

外形尺寸与重量

口径ABCDE重量
DN5035 mm103 mm322 mm160 mm65 mm2.67 kg
DN8045 mm138 mm334 mm160 mm65 mm4.38 kg
DN10060 mm162 mm344 mm215 mm65 mm7.28 kg

5. 安装要点

安全提示:TVA 仅用于饱和蒸汽。安装、调试和维护必须由具备资质的人员按照完整说明书及现场适用规范执行。以下内容用于产品选型和安装准备,不能替代 IM-P337-51 EMM Issue 6 完整安装维护说明。

典型系统布置

蒸汽系统应遵循良好的蒸汽工程实践。典型布置包括汽水分离器、过滤器、疏水阀组、隔离阀和旁通管路;旁通管路便于在维护、校准或重新调零时隔离流量计。

TVA 饱和蒸汽流量计典型安装系统,包括汽水分离器、过滤器、疏水阀组和旁通阀
典型安装布置。工程设计应根据现场工况和适用规范确认。

安装方向与压力限制

  • 压力低于或等于 7 bar g 时,可按说明书允许的方向安装。
  • 压力高于 7 bar g 时,必须安装在水平管道上,并使电子单元位于流量计本体下方。
  • 电子单元相对垂直向下位置偏转达到或超过 45°时,最大工作压力必须限制为 7 bar g。
  • 仪表只允许单向流动,应按本体上的流向箭头安装,不适用于双向流。
TVA 流量计垂直流和水平流安装方向及 7 bar g、32 bar g 压力限制
垂直流和非向下安装受 7 bar g 限制;电子单元垂直向下的水平安装最高可达 32 bar g。

环境与保温

  • 安装位置应尽量减少热量、振动、冲击和电气干扰。
  • 应为布线、拆卸电子外壳端盖和观察显示屏留出足够空间。
  • 不得对 TVA 流量计本体或相邻法兰进行保温,否则可能导致电子单元过热、性能下降或损坏。
  • 不得安装在可能遭受强风雨或结冰的室外环境。
TVA 流量计及相邻法兰不得保温的安装示意
管道可以保温,但流量计及其相邻法兰必须外露。

前后直管段

直管段长度以管道内径 D 为单位。管道内壁应平滑,优先使用无缝管,并避免侵入内径的焊缝。

TVA 流量计正常安装所需上游 6D 和下游 3D 直管段
单个 90°弯头等常规条件:上游至少 6D,下游至少 3D。
两平面弯头、减压阀或部分开启阀后所需上游 12D 和下游 3D 直管段
上游存在两个不同平面的直角弯头、减压阀或部分开启阀:上游至少 12D,下游至少 3D。
快速动作减压阀或安全阀附近所需上游 25D 和下游 3D 直管段
快速动作减压阀或安全阀附近:流量计上游至少 25D,下游至少 3D;应尽量远离安全阀。

对中与垫片

流量计必须与管道中心同轴。推荐使用内径与管道相同的螺栓环垫片,避免垫片伸入管道造成测量误差;仪表自带对中凸耳,用于配合管道内径定位。

TVA 流量计对中凸耳以及垫片正确、错误安装对比
垫片不得伸入流道,管道和仪表必须保持同轴。

6. 电气连接

  • 仪表采用环路供电,标称电源为 24 VDC;实际允许范围为 9–28 VDC,并受总回路电阻影响。
  • 4–20 mA 回路和脉冲输出建议使用屏蔽双绞线,每芯截面积 0.5 mm²。
  • 一般情况下,仪表与电源之间的最大电缆长度为 300 m;实际长度取决于网络设备数量、总电阻和电缆电容。
  • 推荐使用适用于 M20 × 1.5、符合 EN 50262 / IP68 的电缆密封套。
  • 流量计必须可靠接地;接地导线截面积至少为 1.5 mm²,并应确保低电阻连接。

调试后:完成调试后应从电子外壳内取出硅胶干燥剂,并确认密封和接地符合现场规范。

TVA 流量计脉冲端子、4 至 20 mA 环路、M750 显示器和 EIA 232 通信口接线图
典型环路和脉冲输出接线。实际接线前应核对完整说明书及设备端子标识。

7. 调试与通信概要

调试功能

  • 出厂默认使用公制单位。
  • 显示屏可查看累计流量、瞬时流量、功率、压力和温度。
  • 可设置蒸汽干度、单位、安装方向、大气压力补偿、4–20 mA 量程、脉冲输出和报警动作。
  • 仪表应在管线上、确认无流量的条件下完成调零;具体温度条件和操作步骤必须遵循完整说明书。
  • 调试完成后,应测试报警和相关保护装置是否正常工作。

通信能力

物理接口EIA 232C(RJ11)
协议ASCII;Modbus/RTU 子集
波特率1200 或 9600
连接距离最大 15 m,且应位于同一建筑或区域
Modbus 功能支持读取保持寄存器,功能码 03

产品详情不展开 ASCII 指令、Modbus 报文结构、寄存器地址和报警位字段;系统集成时应以完整说明书第 4.11–4.13 节为准。

8. 运行与维护

工作原理

TVA 通过检测瞬时流量作用在活动锥体上的应变,将信号转换为经过密度补偿的质量流量,并通过单回路供电的 4–20 mA 输出和脉冲输出传送。该结构可满足过程应用所需的高量程比和测量精度。

维护周期

  • 至少每年使用调零菜单对仪表进行一次调零,以补偿电子单元的长期漂移。
  • 重新校准周期取决于工况和应用,典型周期为 2–5 年。
  • 更换显示及电子单元时应切断电源,并执行静电放电防护程序。
  • 订购替换显示及电子组件时必须提供流量计序列号。

完整资料:故障诊断、电子组件更换步骤、菜单操作、报警信息、通信寄存器和设置记录表未在本产品介绍中展开。安装、调试或检修前,请查阅 Spirax Sarco《TVA Flowmeter for Saturated Steam Service — Installation and Maintenance Instructions》,文档编号 IM-P337-51,EMM Issue 6。

安装与维护

DocumentReferenceLanguageDownload
TVA Flowmeter for Saturated and Superheated Steam ServiceIM-P192-02-ZH简体中文Download
TFA Flowmeter for Saturated Steam ServiceIM-P192-04-ZH简体中文Download

TVA 流量计相关选型路径

从测量原理、蒸汽工况到显示和信号集成,按实际负荷与系统数据需求选择合适的流量计方案。

联系技术团队

如需产品选型、技术资料或备件指导,请联系斯派莎克。