摘要(yao):
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(ji)❓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(suàn)直接關㊙️聯,可以說(shuō)💜流量計量工作是(shì)影響生産與效益(yi)的重要因素之一(yī)。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(qì)、流量計算儀)、渦街(jie)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(bú)同的測量原理及(ji)特點因而适用🔞範(fan)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(chǎn)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(zhong)流體振蕩性流量(liang)計。即在流動的流(liú)體中放置一個非(fēi)流線🔴型的對稱形(xíng)狀的物🈲體(渦街流(liu)量傳感器中稱之(zhi)爲漩渦發生體),就(jiù)會在其下流兩側(cè)産生兩列有規律(lǜ)的漩渦即卡門渦(wo)街,其漩☎️渦頻率正(zhèng)比于來流速度:
F=Stu/d (1)
式(shì)中
F-渦街頻率
d-漩渦(wō)發生體寬度
u-來流(liú)速度
St-斯特勞哈爾(er)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(shu)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(jī)本上保持不變,這(zhè)段範圍爲流✨量計(jì)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(ping)均流速u成正比,由(you)于渦街傳感器💃🏻所(suǒ)測的并不是平均(jun)流速,而大約是漩(xuan)渦發生體兩側☔的(de)流速。對于湍流狀(zhuang)态,不同的雷諾數(shù)下,流速分布規律(lü)是不同的。即不同(tong)的流速下具有不(bú)同的流速分布,進(jìn)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(ming)渦街流量傳感器(qi)的非線性誤差是(shi)其檢🈚測機理所決(jue)定的。
2渦街流量計(ji)在我廠的應用實(shi)例
在動力部制氧(yǎng)出口富氧量計量(liàng)、焦化廠用氮氣計(jì)量采♻️用了渦街流(liú)量計。下面以制氧(yang)出口富氧量計量(liang)講述渦街流量計(ji)的選型及注意事(shì)項。
①工藝參數:被測(cè)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(jun)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(gōng)作狀态下氧氣壓(ya)縮系數:Z=0.994≈1。
對照YEWFLO渦街(jie)流量計産品選型(xíng)樣本,對于50A(口徑爲(wei)50的渦街流量計):
相(xiàng)對應(Qmin)1=×a1×3600=2.8×0.00205×3600=20.664m3/h對于80A(口徑爲(wèi)80的渦街流量計):
相(xiang)對應(Qmin)2=×a2×3600=2.011×0.00396×3600=28.67m3/h
其中:a1、a2分别爲(wèi)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(tiao)件,從理論上來說(shuo)50的渦街流量計與(yǔ)口徑🥰爲80的渦街🔅流(liu)量計均符合流量(liàng)測量要求,但綜合(he)考慮,由于富氧管(guǎn)道内徑爲150mm,當縮徑(jìng)到50mm時,有可能當用(yòng)🏃量較大時,縮徑部(bu)位流通能力達不(bú)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(jiào)大時,縮徑部位流(liú)速大大增加,從而(ér)使氣體及氣體與(yǔ)管道之間摩擦系(xi)數增大,增加了安(an)全隐患。所以從流(liu)通能力及安全角(jiao)度兩方面綜合考(kǎo)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(ji)流量✂️,在選型時必(bi)須将标況下流量(liàng)換算成工況♈下流(liú)量。
②在渦街流量計(ji)産品選型過程中(zhong),一般無需考慮流(liu)✔️量上限值,但流量(liàng)下限值必須滿足(zu),爲滿足流量下限(xian)值的測量要♊求,通(tong)😄常考慮縮徑,在同(tóng)樣滿足測量✊要求(qiú)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(dong)較強的地方不宜(yi)選用渦街流量計(jì)。
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(ye)曾經有過失敗的(de)例子。
3優缺點
渦街(jie)流量計具有量程(cheng)寬,無可動部件,運(yun)行可靠,維♊護🍉簡單(dān),壓🧑🏽🤝🧑🏻力損失小,具有(yǒu)一定的計量精度(du)等優點。特别是在(zai)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(shou)到普遍🈲歡迎。旋渦(wo)流量計比較先進(jin),但安裝也有一定(ding)的困難,而且防震(zhèn)性能較差,抗幹擾(rǎo)能力差;質量流量(liàng)計造價較高。
4結語(yu)
對比孔闆流量計(jì)、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(fan)圍廣泛,但💜是對于(yú)安裝要求也較高(gao),有嚴格的安裝規(guī)範,一旦安裝出🔞現(xian)問題,由此造成的(de)誤差也是相當大(da)的,而且孔闆流量(liang)計的維護量較大(da)。而渦🌂街流量計的(de)🈲應用具有一定局(jú)限性,不🧑🏾🤝🧑🏼适合測量(liàng)髒污介質、抗震動(dòng)能力差、不适合測(ce)量低流速氣體,但(dan)渦街流量計安裝(zhuang)✊簡單,日常維護量(liàng)小,比較适合測量(liàng)高流速大流量的(de)幹淨氣體。金屬轉(zhuǎn)子流量計比較适(shi)合小流量的計量(liang)🈲,但對管道的清潔(jié)度要求較高。在流(liu)量測量方🐕面,新技(jì)術、新發明、新産🌈品(pin)不斷出💞現,我們計(ji)量工作者應向計(ji)量技術的更高層(ceng)次研究發展,使萊(lai)鋼的計量工作更(geng)加完善。
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