摘要(yào):
流量計
量技術是(shì)一門綜合性學科(ke),它集流體力學、儀(yi)表技術、計算機技(jì)術、電子電路、通訊(xun)技術及現場工藝(yi)狀況于一體,具有(yǒu)較深的理論研究(jiū)價值,而流量計量(liàng)是公司一項極✏️其(qí)重要的工作,和生(shēng)産操作、成本核🏃算(suan)直接關聯,可以說(shuo)流量計量工作是(shi)影響生産與效益(yì)的重要因素之一(yi)。在動力量廠際流(liú)量計量中常用的(de)流量計主要有以(yi)下幾種:
孔闆流量(liàng)計
(配差壓變送器(qi)、流量計算儀)、渦街(jiē)流量計
、
金屬轉子(zǐ)流量計
、文丘裏管(guan)、
威力巴流量計
等(děng)。它們分别有着不(bu)同的測量原理及(jí)特點因而适用範(fàn)圍(對👅象)也有所不(bu)同。其中渦街流量(liang)計在我廠的氧氣(qi)計🌂量中取得了比(bi)較好的測量效果(guǒ)。下面結🔴合實例闡(chan)述渦街流量計的(de)使用方法及在使(shi)用中的注意事項(xiang)。
1渦街流量計測量(liàng)原理
渦街流量計(ji)是基于卡門渦街(jie)原理制成的一種(zhǒng)流體振蕩性💁流量(liàng)計。即在流動的流(liú)體中放置一個非(fēi)流線型的對稱形(xing)狀⚽的物㊙️體(渦街流(liu)量傳感器中稱之(zhī)爲漩㊙️渦發生體),就(jiù)會⁉️在其下流兩側(ce)産生兩列有規律(lǜ)的漩渦即卡門渦(wo)街,其漩渦頻率正(zheng)❌比于來流🚩速度:
F=Stu/d (1)
式(shi)中
F-渦街頻率
d-漩渦(wō)發生體寬度
u-來流(liu)速度
St-斯特勞哈爾(ěr)數
St的值與漩渦發(fā)生體寬度d和雷諾(nuo)數Re有關。當雷諾數(shù)Re<2×104情況👄下,St爲變數:
當(dang)Re在2×104~7×106的範圍内,St值基(ji)本上保持不變,這(zhe)段範圍爲流量計(ji)的基本測量範圍(wéi)。式(1)表明,當d和St爲定(dìng)值時,漩渦産生的(de)頻率F與流體的平(píng)均流速u成正比,由(yóu)于渦街傳感器所(suo)測的并不是平均(jun1)流🤩速,而大約是漩(xuan)渦發生體兩側的(de)流速。對于湍流狀(zhuàng)🌈态,不同的雷諾數(shu)下🤞,流速分布規律(lǜ)是不同的。即不同(tóng)的流速下具有不(bu)😘同的流速分布,進(jin)而說明了渦🥰街流(liú)量傳感器檢測到(dào)的主要反映漩渦(wō)發生🌏體兩側的流(liú)速與管道平🤟均流(liú)速的關系不是唯(wéi)一确定的。這說明(míng)🏃🏻渦街流量傳感器(qì)的非線性誤差是(shi)其檢測機理所決(jue)定的。
2渦街流量計(jì)在我廠的應用實(shí)例
在動力部制氧(yǎng)出口富氧量計量(liàng)、焦化廠用氮氣計(ji)量采用了渦🔞街流(liú)量計。下面以制氧(yang)出口富氧量計量(liàng)講述渦♌街流量計(ji)🙇🏻的選型及注意事(shi)項。
①工藝參數:被測(ce)介質:氧氣工作壓(ya)力:1.6MPa(表壓)工作溫度(dù):30℃被測流體流⭕量:Q20max=6000Nm3/hQ20com=4000Nm3/hQ20min=500Nm3/h管(guan)道内徑:D=150當地平均(jun1)大氣壓:0.1MPa管道材質(zhi):A3碳鋼
②設計計算:T1=273.15+30=303.15KP1=1.6+0.1=1.7MPa工(gong)作狀态下氧氣壓(yā)縮系數:Z=0.994≈1。
對照YEWFLO渦街(jiē)流量計産品選型(xing)樣本,對于50A(口徑爲(wèi)50的渦街流量計):
相(xiang)對應(Qmin)1=×a1×3600=2.8×0.00205×3600=20.664m3/h對于80A(口徑爲(wei)80的渦街流量計):
相(xiàng)對應(Qmin)2=×a2×3600=2.011×0.00396×3600=28.67m3/h
其中:a1、a2分别爲(wei)口徑爲50的渦街流(liu)量計與口徑爲80的(de)渦街流量計🌏的口(kǒu)徑面積。
由以上條(tiáo)件,從理論上來說(shuō)50的渦街流量計與(yu)口徑⭕爲80的渦街流(liú)量計均符合流量(liang)測量要求,但綜合(he)考慮,由🌈于富氧管(guǎn)道内徑爲150mm,當縮徑(jing)到50mm時,有可能當用(yòng)量較大♊時,縮徑部(bu)位流通能力達不(bu)到💛要求,在者,從氧(yǎng)氣輸送安全角度(dù)着想,管道内徑由(yóu)150mm猛縮至50mm,當用♍量較(jiao)大時,縮🙇🏻徑部位流(liu)速大大增加,從而(ér)使氣體及📞氣體與(yu)管道⁉️之間摩擦系(xi)數增大,增加了安(an)全🎯隐患。所以從流(liú)通能力及安全角(jiao)度兩方面綜合考(kao)慮,選擇口徑爲80的(de)渦街流量計爲最(zuì)佳。注意事項:
①在渦(wo)街流量計産品選(xuan)型樣本中,所指流(liu)量爲工況✉️下實際(jì)流量,在選型時必(bi)須将标況下流量(liàng)換算成工況下流(liu)量。
②在渦街流量計(jì)産品選型過程中(zhōng),一般無需考慮流(liu)量上限值,但流量(liang)下限值必須滿足(zú),爲滿足流量下限(xiàn)值的測量要求,通(tong)🈚常考慮縮徑,在同(tóng)樣滿足測量要求(qiu)的情況下⭐,應結合(he)流體特性及管道(dào)條件綜合🐅考慮縮(suo)徑的大小。
③在震動(dòng)較強的地方不宜(yí)選用渦街流量計(ji)。
④渦街流量計的耐(nai)高溫性能較差,所(suǒ)以不宜用作蒸汽(qì)的計量🥰。在我廠也(yě)曾經有過失敗的(de)例子。
3優缺點
渦街(jie)流量計具有量程(chéng)寬,無可動部件,運(yun)行可靠,維護簡單(dan),壓力損失小,具有(you)一定的計量精度(dù)等優點。特别是在(zài)很寬💃🏻的範🌂圍内,它(ta)的測量與介質的(de)密度、粘度等物性(xìng)參數無關,因而受(shòu)到普遍👨❤️👨歡迎。旋渦(wo)流💯量計比較💁先進(jìn),但安👌裝也有一定(dìng)的困難,而且防震(zhèn)性能較差,抗🏃🏻幹擾(rao)能力差;質量流量(liàng)計造價較高。
4結語(yu)
對比孔闆流量計(ji)、渦街流量計、金屬(shǔ)轉子流量計,它🏃♂️們(men)✌️各有⁉️不同特點。孔(kǒng)闆具有權威性的(de)國家标準,适用範(fàn)圍廣泛,但👅是對于(yu)安裝要求也較高(gāo),有嚴格的安裝規(gui)範,一旦♈安裝出現(xian)問題,由此造成的(de)誤差也是相當大(dà)的,而且孔闆流量(liàng)計的維護量較大(dà)。而渦街流量計的(de)應用具有一定局(ju)限性,不适合測量(liang)髒污介質、抗震🏃♀️動(dong)能力差、不适合測(ce)量低流速氣體,但(dàn)渦街流量計安裝(zhuang)簡單,日常維護量(liàng)小,比較适合測量(liang)高流速大流量的(de)幹淨氣體。金屬轉(zhuan)子✔️流量計比較适(shì)合小流量的計量(liàng),但對管道的清潔(jie)度要求較高。在流(liu)量測量方面,新技(jì)術、新發明、新産📱品(pǐn)不斷出現,我們計(ji)量工作者應向計(ji)量技術的更高層(céng)次研✂️究發展,使萊(lai)鋼的計量工作更(gèng)⛷️加完善。