摘要:
流(liú)量計
量技術(shu)是一門綜合(he)性學科,它集(jí)流體力學、儀(yí)表技術、計算(suàn)機技術、電子(zǐ)電路、通訊技(ji)術及現場工(gong)藝狀況于一(yi)體,具有較深(shen)的理論研究(jiū)價值,而流量(liang)計量是公司(si)🌈一項極其重(zhòng)要的工作,和(he)生産操作、成(chéng)本核算直接(jie)關聯,可以說(shuo)流量計量工(gōng)作是影響生(sheng)産與效益的(de)重要⚽因素之(zhī)一。在動力量(liàng)廠際流量計(ji)量中常用的(de)流量計主要(yao)有以下幾種(zhong):
孔闆流量計(ji)
(配差壓變送(sòng)器、流量計算(suàn)儀)、渦街流量(liàng)計
、
金屬轉子(zi)流量計
、文丘(qiu)裏管、
威力巴(ba)流量計
等。它(tā)們分别有着(zhe)不同的測量(liàng)原理及特點(diǎn)因而适用範(fan)圍(對象)也有(you)所不同。其中(zhōng)渦街流量計(ji)在我廠的氧(yǎng)氣計量中取(qǔ)得🛀了比較好(hao)的測量效果(guo)。下面結合實(shí)例闡述渦街(jiē)流量計的使(shi)用方法及在(zai)使用中的注(zhù)意事🙇🏻項。
1渦街(jiē)流量計測量(liàng)原理
渦街流(liu)量計是基于(yu)卡門渦街原(yuán)理制成的一(yī)種流體💚振蕩(dàng)☂️性流量計。即(jí)在流動的流(liu)體中放置一(yī)個非流線型(xíng)的對稱形狀(zhuang)的物體(渦街(jie)流量傳感器(qi)中稱之爲漩(xuán)渦發生☎️體),就(jiù)會在其下流(liu)兩側産生兩(liǎng)列有規律的(de)漩渦即卡門(men)♍渦街,其漩渦(wō)頻率正比于(yu)來流速度:
F=Stu/d (1)
式(shi)中
F-渦街頻率(lǜ)
d-漩渦發生體(ti)寬度
u-來流速(su)度
St-斯特勞哈(ha)爾數
St的值與(yu)漩渦發生體(tǐ)寬度d和雷諾(nuo)數Re有關。當雷(léi)諾數Re<2×104情況下(xia),St爲變數:
當Re在(zài)2×104~7×106的範圍内,St值(zhí)基本上保持(chí)不變,這段範(fàn)圍爲流量⁉️計(jì)的🏃♀️基本✔️測量(liàng)範圍。式(1)表明(míng),當d和St爲定值(zhí)時,漩渦産生(shēng)👨❤️👨的頻率F與流(liú)體😍的平均流(liú)速u成正比,由(yóu)于渦街🔞傳感(gan)器👅所測的并(bìng)不是平均流(liu)速,而大🚩約是(shì)漩渦發生體(tǐ)兩側的流速(su)。對于湍流狀(zhuàng)态,不同的雷(léi)諾數下,流速(sù)分布規律是(shì)不同的。即不(bu)同的流速下(xia)具有不同的(de)流速分布,進(jìn)而說明了渦(wo)街流量傳感(gan)器檢測到的(de)主要反映漩(xuan)渦發生體兩(liǎng)側的流速與(yǔ)管道平均流(liú)速的關系不(bú)是唯一确定(ding)的。這說明渦(wo)街流量傳感(gǎn)器的非線性(xìng)誤差是其檢(jiǎn)測機理所決(jué)定的。
2渦街流(liu)量計在我廠(chǎng)的應用實例(lì)
在動力部制(zhi)氧出口富氧(yǎng)量計量、焦化(hua)廠用氮氣計(ji)量采用了渦(wo)街流量計。下(xià)面以制氧出(chū)口富氧量計(ji)量講♋述渦街(jie)流量計的選(xuǎn)型及注意事(shì)項。
①工藝參數(shu):被測介質:氧(yang)氣工作壓力(li):1.6MPa(表壓)工作溫(wen)度:30℃被✔️測🔞流體(ti)流🔞量:Q20max=6000Nm3/hQ20com=4000Nm3/hQ20min=500Nm3/h管道内(nèi)徑:D=150當地平均(jun)大氣壓:0.1MPa管道(dao)材質:A3碳🏃🏻鋼
②設(she)計計算:T1=273.15+30=303.15KP1=1.6+0.1=1.7MPa工作(zuo)狀态下氧氣(qì)壓縮系數:Z=0.994≈1。
對(dui)照YEWFLO渦街流量(liang)計産品選型(xing)樣本,對于50A(口(kǒu)徑爲50的渦街(jiē)🌍流量計):
相對(dui)應(Qmin)1=×a1×3600=2.8×0.00205×3600=20.664m3/h對于80A(口徑(jìng)爲80的渦街流(liu)量計):
相對應(yīng)(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(wō)街流量計與(yu)口徑爲80的渦(wo)♉街流量計的(de)口徑面積。
由(you)以上條件,從(cong)理論上來說(shuō)50的渦街流量(liàng)計與口徑爲(wèi)80的🈲渦街流量(liang)計均符合流(liu)量測量要求(qiú),但綜合考慮(lü),由于富氧管(guan)💃道内徑爲150mm,當(dāng)縮徑到50mm時,有(yǒu)可能當用量(liàng)較大🆚時,縮徑(jìng)部位流通能(néng)力達不到要(yào)求,在者,從氧(yang)氣輸送安全(quán)角度着想,管(guan)道内徑由150mm猛(meng)縮至50mm,當用☁️量(liàng)較大時,縮徑(jing)部位流速大(dà)大增加,從而(ér)使氣體及氣(qì)體與管道之(zhi)間摩擦系數(shu)增大,增加了(le)安全隐患。所(suǒ)以從流通能(néng)力及安全角(jiao)度兩方面綜(zong)合考慮,選擇(ze)🙇♀️口徑爲80的渦(wō)街流量計爲(wèi)最佳。注意事(shi)項:
①在渦街流(liu)量計産品選(xuǎn)型樣本中,所(suǒ)指流量爲工(gong)況下實🌂際流(liú)量🙇♀️,在選型時(shí)必須将标況(kuang)下流量換算(suàn)成工況下流(liú)量。
②在渦街流(liú)量計産品選(xuǎn)型過程中,一(yī)般無需考慮(lü)流量上限值(zhí),但流量下限(xian)值必須滿足(zú),爲滿足流量(liang)下限值的測(cè)量要求,通常(chang)考🔞慮縮徑,在(zai)同樣滿足測(cè)量要求的情(qíng)況下,應結合(he)🍉流體特🌈性及(jí)管道條件綜(zong)合考慮縮徑(jìng)的大小。
③在震(zhèn)動較強的地(di)方不宜選用(yong)渦街流量計(jì)。
④渦街流量計(ji)的耐高溫性(xing)能較差,所以(yi)不宜用作蒸(zhēng)汽的計量☀️。在(zài)💃🏻我廠也曾經(jīng)有過失敗的(de)例子。
3優缺點(dian)
渦街流量計(ji)具有量程寬(kuān),無可動部件(jian),運行可靠,維(wei)護簡單👨❤️👨,壓力(li)損失小,具有(yǒu)一定的計量(liàng)精度等優點(diǎn)👣。特别是在很(hen)寬的範🏃♀️圍内(nèi),它的測量與(yǔ)介質的密度(dù)、粘度等物性(xìng)參數無關💜,因(yin)而受到普遍(biàn)歡迎。旋渦流(liu)量計比較先(xiān)進,但安裝也(yě)有一定的困(kun)難,而且防震(zhen)性能較差,抗(kang)幹擾能力差(chà);質量流量計(ji)造價較高。
4結(jié)語
對比孔闆(pǎn)流量計、渦街(jie)流量計、金屬(shu)轉子流量計(ji),它🏃們各有不(bú)同☁️特點。孔闆(pan)具有權威性(xìng)的國家标準(zhǔn),适用範圍廣(guǎng)泛,但是對于(yú)安裝要求也(yě)較高,有嚴格(ge)的安裝規範(fan),一旦🔞安裝出(chu)現問題,由此(ci)造成的誤差(cha)也是相當大(dà)的,而且孔闆(pan)流量計🐪的維(wéi)護量較大。而(ér)渦🧑🏽🤝🧑🏻街流量計(jì)的應用具有(yǒu)一⚽定局限性(xing),不♌适合測量(liàng)髒污介質、抗(kang)震動能力差(cha)、不适合✔️測量(liàng)低流速氣體(ti),但渦街流量(liang)計安裝簡單(dān),日常維護量(liang)小,比較适合(he)測量高流速(su)大流量的🙇♀️幹(gan)淨氣體。金屬(shǔ)轉❌子🈲流量計(ji)比較适合小(xiǎo)流量的計量(liàng)💜,但對管道的(de)清潔度要求(qiu)較💛高。在流量(liang)測量方面,新(xin)技術、新發明(míng)、新産品不斷(duàn)出⛹🏻♀️現,我們計(jì)量📱工作者應(ying)向計量技術(shu)的更高層次(ci)研究發展,使(shi)萊鋼的計量(liang)工作更加完(wán)善。
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