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涡街流量计如何选择
发布时间:2021-08-12 00:50:38
为了提高涡街流量计的耐高温性和抗振动性,我公司*近开发了jtlu改进型涡街流量传感器。由于其独特的结构和材料选择,该传感器可以在高温(350℃)和强振动(≤1g)的恶劣工作条件下使用;在实际应用中,大流量往往远远低于仪器的上限。随着负荷的变化,小流量往往低于仪表的下限。仪器在其良好工作区不工作。
 

涡街流量计又称涡街流量计,是根据流体振动原理研制的一种新型流量计。**应用于石油、化工、冶金、造纸等行业的流体测量。流量计无活动部件,可靠性强,精度高,使用寿命长。它可以在较宽的流量范围内测量介质的瞬时流量和累积流量,不受介质温度、压力、粘度和组分的影响。同时不堵塞、不卡滞、不易结垢、耐高温、高压、安全防爆。适用于恶劣环境。流量计分集成显示和远程显示,可输出脉冲信号、电流信号或485、HART协议等与微机连接
一般考虑的主要因素包括性能要求、流体特性、安装要求、环境条件、成本、,等。让我们分别解释一下:


流体温度;涡街流量计检测元件的极限工作温度,集成式涡街流量计的主体材料和电子元件的温度电阻是制约涡街流量计工作温度的主要因素。因此,选用耐腐蚀涡街流量计时,不仅要考虑腐蚀介质的浓度,还要考虑温度的影响因素。


流体压力;介质温度为-500C时,表体的承载能力与常温下相同。然而,当介质温度降至-1000℃时,仪器的承载能力降至1.2MPa。因此,对于高温流体(如蒸汽)和低温流体,在确定涡街流量计的工作压力时必须考虑流体温度的影响。


流体密度;选型时,确定仪表的下限流量和下限雷诺数时,应考虑密度系数。一些厂家给出了小流量的计算例如:医院用高温200℃氧气,6.4Mpa工作压力,卡箍连接,DN50口径,带HART协议输出标准状态测量,无防爆。
 
涡街流量计原理;涡街流量计原理:如果在流体中设置三角形圆柱涡发生器,则涡街发生器两侧交替产生规则的涡。这个漩涡叫做卡门漩涡。如右图所示,漩涡在漩涡发生器的下游不对称布置。

假设漩涡频率为f,被测介质的平均速度为,漩涡发生器上游表面的宽度为D,并且表体的直径为D,可获得以下关系:
F=sru1D=SRUMD              (1)
where  U1-涡流发生器两侧的平均速度,MS
SR--Strouhal数
M--涡流发生器两侧的弓形面积与管道横截面积之比
管道中的体积流量QV为
QV=πd2u4=πd2mdf4sr            (2)
k=fQV=[πd2md 4sr 1            (3)
其中K——流量计的仪表系数,脉冲数m3(Pm3)
K不仅与涡流发生器和管道的几何尺寸有关,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数是一个无量纲参数,它与涡流发生器的形状和雷诺数有关。图2显示了圆柱形涡流发生器的斯特劳哈尔数与管道雷诺数之间的关系。从图中可以看出,当red=2×104~7×在106范围内时,SR可视为常数,这是仪器的正常工作范围。测量气体流量时,VSF的流量计算公式为(4)
图2斯特劳哈尔数与雷诺数的关系曲线
其中qvn和QV分别为标准状态(0oC或20oC,101.325kpa)和工况下的体积流量,m3h
PN,P--标准状态和工况下的压力,PA
TN,T——标准状态和工况下的热力学温度,K
Zn,Z——标准状态和工况下的气体压缩系数


由上式可知,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物理性质和组分变化的影响,即,在一定雷诺数范围内,仪表系数仅与涡流发生器和管道的形状和尺寸有关。然而,作为一种流量计,在物料衡算和能量计量中需要对质量流量进行检测。此时,流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度。流体的物理性质和组分对流量测量仍有直接影响;涡街流量计是一种基于卡门涡街原理的新型封闭管道流体流量测量流量计。由于其良好的介质适应性,可直接测量蒸汽、空气、气体、水和液体的工况体积流量,无需温度和压力补偿。配有温度和压力传感器,可测量标准条件下的体积流量和质量流量。是节流流量计的理想替代品。






为了解决这一问题,通常采用减小测量位置处的直径,增加测量位置处的流速,并选择较小直径的仪器,以便于仪器的测量,这种变径方法必须在变径管与矫正仪器之间有一段长度大于15d的直管段,这给加工和安装带来不便。我公司研制的LGZ圆形变径整流器具有整流、增流量、改变流量分布等多种功能。其结构尺寸小,仅为工艺管道内径的13。它与涡街流量计集成在一起。涡街流量计它不仅不需要再增加一个直管段,而且减少了对工艺管道直管段的要求,安装非常方便。