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蒸氣流量計(jì)應(yīng)用
（作者未知） 2009/7/16
關(guān)鍵詞：流量測量 飽和蒸氣 渦街流量計(jì) 孔板
摘要：介紹渦街流量計(jì)的測量原理及應(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)簡單,安裝,維護(hù)方便,測量范圍寬等特點(diǎn).
Abstract: The measuring principle and application of vortex flowmeter are introduced. The selection of vortex flowmeters, the settings of the parameters and the cautions in installation and operation of vortex flowmeters are presented concretely. Comparing with orifice flowmeter, it features simple structure, ease installation and maintenance as well as wide range.
飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì),但從流量儀表發(fā)展?fàn)顩r來看,孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對(duì)他的研究也最充分，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最完整，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導(dǎo)壓管、三組閥及連接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3：1，對(duì)流量波動(dòng)較大易造成測量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單，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)的壓力損失小，量程范圍寬，對(duì)飽和蒸氣測量量程比可達(dá)30：1。因此，隨著渦街流量計(jì)測量技術(shù)的成熟，渦街流量計(jì)的使用越來越受到人們的青睞。
1．渦街流量計(jì)的測量原理
渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時(shí)，在三角柱的漩渦發(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漩渦發(fā)生體的流體平均速度及漩渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，可用下式表示：
式中：f為旋渦的釋放頻率，Hz; v為流過漩渦發(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=f(1/Re)。
當(dāng)雷諾數(shù)Re在102-105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102-105，旋渦頻率f=0.2v/d。
因此可知，通過測量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求得流量q，其中，A為流體流過漩渦發(fā)生體的截面積。
當(dāng)旋渦在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí)，利用壓電傳感器測處于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
我公司在飽和蒸氣測量中采用合肥儀表總廠生產(chǎn)的VA形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，一般主要考慮測量飽和蒸氣的流量不低于渦街流量計(jì)的下限，也就是說必須滿足流體流速不低于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選擇變送器口徑。
2.1.2 壓力補(bǔ)償用壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長，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，測量中只采用壓力補(bǔ)償即可，由于我公司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的積算功能。
2.2 渦街流量的參數(shù)設(shè)定
2.2.1 儀表系統(tǒng)的設(shè)定，合肥儀表總廠需設(shè)定的儀表系數(shù)K可用下式表示：
K=1000/K0
式中：K0為渦街發(fā)生體在出廠時(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震裝置，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（未完，下一頁）
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