渦街流量計的工作原理應(yīng)用實例
渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~ 250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表。
當(dāng)在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)時,從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式
f=SrU1/d=SrU/md 式中
U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 式中
K--流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍?! ?由此可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
首先要對流量計的優(yōu)點和缺點有充分認(rèn)識,其次要對介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有充分認(rèn)識,再次對安裝現(xiàn)場的工藝條件和環(huán)境有充分認(rèn)識,,最后還要知道用戶對流量計測量精度要求,考慮介質(zhì)流量是不是滿足流量計的流量范圍要求,安裝現(xiàn)場是不是滿足液體流量計的現(xiàn)場安裝要求。還要考慮有那些情況和因素會影響流量計的電磁流量計。
渦街流量計:對小口徑管道計量效果較好,主用于測量普通氣體,蒸汽和有腐蝕性的氣體,它的測量精度為:1.0級,測量口徑DN15-DN300,DN300-2000為插入式。測量精度為:2.5級。價格合理適合大中小企業(yè)計量。
彎管流量計:對于大口徑和小口徑管道效果都不錯,主要用于測量普通氣體,蒸汽,四氟彎管可以用來測量有腐蝕性介質(zhì),它的測量精度和配套差壓變送器,熱電阻,以及流量積算儀和現(xiàn)場安裝都有一定的關(guān)系,精度可達(dá)0.5級。由于配套儀表較多,相對價格較高。
浮子流量計:對于DN125以下的管道測量效果不錯,主要用于氣體和液體介質(zhì)的測量。它的測量精度為:1.5級。測量管道從:DN15-DN150,價格也相對較高,在化工企業(yè)應(yīng)用較多。
V錐流量計同彎管流量計測量效果相當(dāng),但V錐流量計在用于氣體測量方面要認(rèn)真對待,要防止V錐內(nèi)部錐體問題,一旦發(fā)生脫落,那會造成事故,一般在選型時我們不見議采用V錐。
威力巴流量計主要用于有粘度的氣體介質(zhì)測量效果不錯,象焦?fàn)t煤氣,高爐煤氣體,它的測量精度和配套儀表的精度有關(guān),由于它的價格相對較高,所以在其它氣體測量方面我也很少去考慮。
總結(jié)有 1.要重視產(chǎn)品選型2.要有好的產(chǎn)品3.要正確安裝4.要注意日常維護(hù)5.要定期送檢。
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