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        論述渦街流量計原理及分析蒸汽流量計的選型和安裝應注意

        來源: 作者: 發布日期:2021-12-20

          摘要:本文論述了渦街流量計的工作原理,分析了流量蒸汽流量計的選型和安裝應注意的問題和方法

         
        蒸汽是一種高壓、高溫、高濕的復雜流體,對蒸汽流量計量產品的選型一是要考慮流量計的耐溫、耐壓、抗腐蝕和防潮能力,二是在選型和安裝過程中也要注意流量計的技術參數和安裝尺寸的要求,以達到使用穩定、計量準確的要求一據有關資料表明,儀表在實際應用中有2/3的故障是儀表的錯誤選型和錯誤安裝而造成的,所以流量計的選型是非常重要的環節:下面以渦街蒸汽流量計的選型和安裝為例給以簡要的分析。
         
        一、渦街流量計的基本工作原理
        渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制的一種速度型的流體振蕩型流量儀表,口前它的制造和使用技術已經十分成熟,被普遍應用在蒸汽的消耗計量及流量監控中,在石化、冶金、發電等工業部門和市政、環保各個領域得到了廣泛的應用.
        渦街流量計原理圖
            如圖I.所示,當在測量管道中插人一柱狀物體時,流體通過柱狀物體兩則就交替產生有規則的旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。渦街的釋放頻率為:
        20181120142818.jpg
            實驗表明當流體的雷諾數Re在2x10'一7 x 10,時,斯特勞哈系數St-0. 17為常數,此時.流體的體積流量與卡門渦街釋放頻率f成正比,所以檢測出渦街釋放頻率f就可以求得流速V,由V求出體積流量Qv。當通過流量計一定的蒸汽壓力和溫度時,通過儀表積算儀所儲存的對應蒸汽密度p與瞬時體積流量Qv的積分,就可計算和顯示蒸汽的累計質量流量Q。
            二、流,計溫度、壓力的選擇
            流量計標定的壓力與溫度的選擇應大于所提供的蒸汽的壓力與溫度的非常大值。如檢測I.3MPa,194℃的飽和蒸汽流量時,需要選擇1. 6MPa,300℃的流量計。如果欲測量飽和蒸汽要選擇溫度變送器或壓力變送器進行溫度或壓力補償,如果測量的介質是過熱燕汽就要選擇溫度和壓力變送器同時進行溫壓補償。
         
            三、流,計管徑的選擇
            每種管徑的流量計在通過一定的溫度和壓力時,都有一定的測量范圍,超出了這個范圍就會產生測非常誤差偏大或不能測量等問題,因為當流體的雷諾數超出了一定的V域,卡門渦街的釋放頻率就不與流量的變化成線形比例關系。因此要根據蒸汽的流量范圍來選擇流量計的管徑。如某廠家一臺內徑為DN50的流量計當測量壓力為I. 3MPa的飽和蒸汽時.其測量范圍為0.15一1.97Vh,當流量低于0. 15Vh時,就不能測量蒸汽的流量了,必須更換更小口徑的流量計。
         
            四、注重對直管段的要求
            當流量計上游存在有彎頭、閥門或擴管時,與之連接的上游管道有直管段要求,目的是盡量使進人流量計的流體成紊流狀態。如圖2.所示,流量計上游存在閥門時,直管段長度必須保證不小于50D。另外盡址保證流量計安裝的下游管邀直1}大于或等于流址計的通徑,否則就會使渦街處流速降低,影響旋渦體的形成,使測量靈敏度下降。
        上游有閥門時流量計的安策尺寸示意圖
            五、對環境震動的要求
            渦街流量傳感器盡I避免安裝在震動較強的管道上,如周圍有大型震動設備時應避開安裝,若無法避免應在傳感器上下游處加裝管道固定支架并加防震墊。
            六、對周圍強磁場的防護
            連接信號線應采用屏蔽金屬電纜,傳感器和儀表及金屬屏蔽線要可靠地接地,周圍應避開強磁場和大的繞線磁場的干擾等。
            總之,只要我們能正確選型,規范安裝,精心護養,實現蒸汽流量準確測fit和儀表長期穩定計量是不難的。

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