摘要：介紹渦街流量計(jì)的測(cè)量原理及應(yīng)用。具體介紹渦街流量計(jì)的選擇,渦街流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定,安裝及使用注意事項(xiàng)。與孔板流量計(jì)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝雛護(hù)方便,測(cè)量范圍寬等特點(diǎn)。
飽和蒸汽流量測(cè)量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì),但從流量?jī)x表發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久應(yīng)用范圍廣;人們對(duì)它的研究也充分,試驗(yàn)數(shù)據(jù)完善,但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)量飽和蒸汽流量,它仍存在一些不足之處:其一,壓力損失較大;其二,導(dǎo)壓管三組閥及連接接頭容易泄漏;其三,量程范圍小,一般為3比1,對(duì)流量波動(dòng)較大易造成測(cè)量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,渦街變送器直接安裝于管道上,克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外,渦街流量計(jì)的壓力損失較小,量程范圍寬,對(duì)飽和蒸汽測(cè)量量程比可達(dá)30比1。因此,隨著渦街流量計(jì)測(cè)量技術(shù)的成熟,渦街流量計(jì)的使用越來(lái)越受到人們的青睞。
1渦街流量計(jì)的測(cè)量原理
渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示:
ƒ=St`v/d
式中:ƒ為旋渦的釋放頻率,H;`v為流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度,m/s;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,m;St為斯特羅哈數(shù),無(wú)量綱,它的數(shù)值范圍為0.14~0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù),St=ƒ(1/Re)
當(dāng)雷諾數(shù)Re在10²~105范圍內(nèi),St值約為0.2,因此,在測(cè)量中，要盡量滿(mǎn)足流體的雷諾數(shù)在102~105,旋渦頻率ƒ=0.2`v/d。
由此可知,通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度`v,再由式q=`vA可以求出流量q,其中,A為流體流過(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。
當(dāng)旋渦在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí),利用壓電傳感器測(cè)出與流體流向垂直的交變升力變化,將升力的變化轉(zhuǎn)換為電的頻率信號(hào),再將頻率信號(hào)進(jìn)行放大和整形,輸出到二次儀表,進(jìn)行累積顯示。
2渦街流量計(jì)的應(yīng)用
2.1渦街流量計(jì)的選擇
2.1.1渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測(cè)量中采用壓電式渦街流量變送器,由于渦街流量計(jì)量 程范圍寬,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,一般主要考慮測(cè)量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限,也就是說(shuō)必須滿(mǎn)足流體流速不得低于5m/s.根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的
工藝管道口徑來(lái)選擇變送器口徑。
2.1.2壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長(zhǎng),壓力波動(dòng)較大,必須采用壓力補(bǔ)償,考慮到壓力溫度及密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,測(cè)量中只采用壓力補(bǔ)償即可,由于管道飽和蒸汽壓力在0.3~0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa，.即可。
2.1.3顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀,具有溫壓補(bǔ)償瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。
2.2渦街流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定
2.2.1儀表系統(tǒng)的設(shè)定,合肥儀表總廠(chǎng)需設(shè)定的儀表系數(shù)K可用下式表示:
K=1000/Ko
式中:Ko為渦街發(fā)生體在出廠(chǎng)時(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù),L/脈沖;K的單位為脈沖數(shù)/m3。
2.2.2壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。
2.2.3壓力流量報(bào)警上限設(shè)定。
2.3渦街流量計(jì)的安裝
2.3.1渦街流量計(jì)盡量安裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾較強(qiáng)的地方,振動(dòng)存在的地方必須采用減振裝置,減.少管道受振動(dòng)的影響。
2.3.2直管段的配置,前后直管段要滿(mǎn)足渦街流量計(jì)的要求,所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。
2.4渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng)
盡量減少管道內(nèi)汽錘對(duì)渦街發(fā)生體的沖擊。振動(dòng)較大而又無(wú)法消除時(shí),不宜采用渦街流量計(jì)。
3結(jié)束語(yǔ)
渦街流量計(jì)在投入使用后,克服了原孔板流量計(jì)諸多不足,對(duì)飽和蒸汽的測(cè)量準(zhǔn)確穩(wěn)定,維護(hù)又方便,但值得注意的是測(cè)量飽和蒸汽流體流速不得低于5m/s,否則，流量計(jì)量值會(huì)偏低。
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