渦街(jie)流量計
雖(sui)然相對節(jie)流式差壓(ya)流量計有(you)許多優點(dian),但是要想(xiang)應用好并(bing)不容易。一(yi)台渦街流(liu)量計的使(shi)用,要經過(guo)設計、選型(xing)、安裝、調試(shi)、投運和維(wei)護幾個階(jie)段,需要參(can)與這幾個(ge)階段的工(gong)程技術人(ren)員對渦街(jie)流量計的(de)原理、技術(shu)要求和安(an)裝調試的(de)步驟有必(bi)要的科學(xue)理論知識(shi)及基本技(ji)能。通過實(shi)際的工程(cheng)經驗從幾(ji)個方面探(tan)讨一下影(ying)響渦街流(liu)量計計量(liang)正确性的(de)因素和對(dui)策。
1被測介(jie)質
雖然渦(wo)街流量計(ji)适用的流(liu)體比較廣(guang)泛,可以适(shi)用于液體(ti),氣體和蒸(zheng)汽,但對流(liu)體有着比(bi)較高的要(yao)求。
(1)雷諾數(shu):渦街流量(liang)計不适用(yong)于低雷諾(nuo)數的流體(ti)。這主要是(shi)由渦街流(liu)量計的測(ce)量原理決(jue)定的。低雷(lei)諾數時,渦(wo)街流量計(ji)的儀表系(xi)數線性度(du)會變差。雖(sui)然如表一(yi)所示,渦街(jie)流量計可(ke)以測雷諾(nuo)數Re>5000的流體(ti),但最佳的(de)可測範圍(wei)是雷諾數(shu)Re>20000的流體。另(ling)外,流體雷(lei)諾數與粘(zhan)度和流速(su)相關,當流(liu)體粘度高(gao)和流速低(di)時,也會影(ying)響甚至阻(zu)礙旋渦的(de)産生。
(2)髒污(wu)度:當流體(ti)的髒污度(du)比較高時(shi),所含的固(gu)體微粒對(dui)旋渦發生(sheng)體的沖刷(shua)就會産生(sheng)磨損,也會(hui)産生噪音(yin),将會影響(xiang)渦街流量(liang)計的儀表(biao)系數。
(3)兩相(xiang)流:渦街流(liu)量計不适(shi)用于兩相(xiang)流的場合(he)。所以在選(xuan)用渦街的(de)時候一定(ding)要考慮流(liu)體的飽和(he)蒸汽壓,例(li)如在柴油(you)和煤油加(jia)氫裝置中(zhong),在熱高分(fen)和冷高分(fen)出口的流(liu)量測量特(te)别容易出(chu)現兩相流(liu)的現象。渦(wo)街流量計(ji)的輸出脈(mo)沖與流過(guo)渦街發生(sheng)體的流體(ti)體積成正(zheng)比,當流過(guo)旋渦發生(sheng)體時産生(sheng)兩相流,這(zhe)種正比關(guan)系就不成(cheng)立了,輸出(chu)的脈沖就(jiu)會比應有(you)的脈沖數(shu)明顯減少(shao),造成了所(suo)謂的“漏脈(mo)沖”現象。這(zhe)時,流量測(ce)量的精度(du)就會受到(dao)很大影響(xiang)。
(4)高溫高壓(ya):由于渦街(jie)流量計測(ce)量原理,制(zhi)造材料和(he)結構的局(ju)限性,對于(yu)被測流體(ti)的溫度和(he)壓力高于(yu)一定數值(zhi)時,用渦街(jie)流量計測(ce)量現在還(hai)是有困難(nan)。同樣以ROSEMOUNT8800D爲(wei)例,最高适(shi)用溫度隻(zhi)能到427℃,最高(gao)壓力隻能(neng)達到Class1500。
2口徑(jing)的選擇
渦(wo)街流量計(ji)的選型中(zhong),儀表口徑(jing)的選擇是(shi)非常關鍵(jian)的,它與流(liu)體的流速(su)和壓降等(deng)參數相關(guan)聯,所以它(ta)直接影響(xiang)渦街流量(liang)計應用的(de)好壞。下面(mian)介紹幾條(tiao)選擇渦街(jie)口徑的經(jing)驗以供參(can)考:
(1)渦街流(liu)量計口徑(jing)不能選擇(ze)過大,被測(ce)的最大流(liu)量最好不(bu)能小于該(gai)流量計可(ke)測流量的(de)35%。
(2)在選擇渦(wo)街流量計(ji)口徑時,一(yi)定要保證(zheng)測量的流(liu)量要高于(yu)渦街流量(liang)計的最小(xiao)切除流量(liang),特别是在(zai)渦街流量(liang)計參與連(lian)鎖的場合(he),最低連鎖(suo)值一定要(yao)保證高于(yu)這個最小(xiao)切除流量(liang)的10%以上。
(3)要(yao)考慮合适(shi)的壓力降(jiang),以避免出(chu)現氣穴現(xian)象和兩相(xiang)流。
渦街流(liu)量計由于(yu)有寬泛的(de)量程比,對(dui)于同一管(guan)道流量的(de)測量,很有(you)可能可選(xuan)的儀表口(kou)徑有好幾(ji)個選擇。雖(sui)然選擇大(da)口徑有利(li)于降低流(liu)量計的壓(ya)損,但對小(xiao)流量的适(shi)應性,小口(kou)徑的流量(liang)計更突出(chu)。圖2和圖3顯(xian)示了DN200和DN150渦(wo)街流量計(ji)流量和精(jing)度及壓降(jiang)的曲線。從(cong)中可看出(chu),DN200的渦街流(liu)量計的最(zui)小切除流(liu)量要比DN150的(de)渦街流量(liang)計的最小(xiao)切除流量(liang)大不少。渦(wo)街流量計(ji)的這個最(zui)小切除流(liu)量很重要(yao),如果被測(ce)流量低于(yu)這個流量(liang),渦街流量(liang)計的輸出(chu)就會是零(ling),這是它和(he)其他流量(liang)計不一樣(yang)的地方。另(ling)外,需要說(shuo)明一下渦(wo)街流量計(ji)的永久壓(ya)降,許多人(ren)都認爲渦(wo)街流量計(ji)比一些節(jie)流式差壓(ya)流量計的(de)壓降要小(xiao),這是有些(xie)片面的,同(tong)口徑的渦(wo)街流量計(ji)的确比節(jie)流式差壓(ya)流量計的(de)壓降要小(xiao)很多,但是(shi)對于同一(yi)管道,我們(men)在選渦街(jie)時,爲了符(fu)合上面的(de)原則,一般(ban)都會選擇(ze)比管徑小(xiao)的渦街,再(zai)加上口徑(jing)與儀表口(kou)徑一緻的(de)前後直管(guan)段,實際上(shang)的壓降和(he)節流式差(cha)壓流量計(ji)的壓降差(cha)不多,有時(shi)甚至會更(geng)高。所以在(zai)考慮合适(shi)的壓力降(jiang)避免氣穴(xue)和兩相流(liu)時,一定要(yao)結合渦街(jie)流量計的(de)實際口徑(jing)以及前後(hou)直管段長(zhang)度綜合考(kao)慮。最後,還(hai)需要注意(yi)一點,如表(biao)一所示渦(wo)街的可選(xuan)尺寸是有(you)局限性的(de),市場上所(suo)供應的渦(wo)街最大一(yi)般也就到(dao)DN400,這是因爲(wei)渦街口徑(jing)大了後,儀(yi)表的分辨(bian)力較低,精(jing)度得不到(dao)保障,所以(yi)質量好的(de)渦街流量(liang)計都不提(ti)供大于DN400的(de)儀表。
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