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渦街流量計(jì)在飽和蒸汽測(cè)量中應(yīng)用 |
飽和蒸汽流量測(cè)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?jī)x表發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣。人們對(duì)他的認(rèn)識(shí)也最充分，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最完全，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來(lái)測(cè)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(cè)量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(cè)量量程比可達(dá)30：1。因此，隨著渦街流量計(jì)測(cè)量技術(shù)的成熟，渦街流量計(jì)的使用越來(lái)越受到人們的青睞�！ �
測(cè)量原理
渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(cè)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(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)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(guò)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(cè)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。
渦街流量變送器的選擇
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(cè)量飽和蒸氣的流量不低于渦街流量計(jì)的下限，也就是說(shuō)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(lái)選擇變送器口徑。
壓力補(bǔ)償用壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長(zhǎng)，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(cè)量中只采用壓力補(bǔ)償即可。
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。
渦街流量的參數(shù)設(shè)定
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。
壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。壓力、流量報(bào)警上限設(shè)定。
渦街流量計(jì)的安裝
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。
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。
使用注意事項(xiàng)
盡量減少管道內(nèi)汽錘對(duì)渦街發(fā)生體的沖擊。振動(dòng)較大而又無(wú)法消除時(shí)，不宜采用渦街流量計(jì)。渦街流量計(jì)克服了原孔板流量計(jì)諸多不足，對(duì)飽和蒸氣的測(cè)量更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定，維護(hù)又方便，但值得注意的是測(cè)量飽和蒸汽流體流速不得低于5m/s，否則，流量計(jì)量值會(huì)偏低。
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