產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 產(chǎn)品種類 | 差壓式 |
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價(jià)格區(qū)間 | 面議 | 介質(zhì)分類 | 氣體 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,石油,能源,印刷包裝 |
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
詳細(xì)介紹
一氧化碳流量計(jì)選型渦街原理研究生產(chǎn)的測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。
工作原理:
所有的渦街流量計(jì)都是基于卡門渦街原理,卡門渦街是美籍匈牙利科學(xué)家馮·卡門在1911年觀察到并研究的現(xiàn)象:當(dāng)流體繞過非流體線形物體時(shí),物體尾流左右兩側(cè)產(chǎn)生的成對(duì)的、交替排列的、旋轉(zhuǎn)方向相反的反對(duì)稱渦旋。這種漩渦的產(chǎn)生具有周期的、交替變化的性質(zhì),變化頻率與流體速度成正比,這就是卡門渦街現(xiàn)象,具體關(guān)系為關(guān)系為Sr=fd/V。渦街流量計(jì)就是利用這種現(xiàn)象的性質(zhì),通過測(cè)量渦流的脫落頻率確定流體的速度或流量而支撐的流量計(jì)。
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。如圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=SrU1/d=SrU/md (1)式中
U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為:
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。
由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
式中qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。
但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無可動(dòng)部件,可靠性高,長期運(yùn)行十分可靠;
2、安裝簡(jiǎn)單,維修十分方便;
3、檢測(cè)傳感器不直接接觸介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長;
4、精度較高(與差壓式、浮子式相比)
5、測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;
6、壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義;
7、在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化影響,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)測(cè)量流體的體積流量無需補(bǔ)償,調(diào)換配件后無需重新標(biāo)定儀表的系數(shù)。
8、應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量。
一氧化碳流量計(jì)選型結(jié)構(gòu)
(1)旋渦發(fā)生體
旋渦發(fā)生體是檢測(cè)器的主要部件,已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體,它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類,單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體。
⑵檢測(cè)元件
流量計(jì)檢測(cè)旋渦信號(hào)有5種方式。
1)用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測(cè)元件直接檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓;
2)旋渦發(fā)生體上開設(shè)導(dǎo)壓孔,在導(dǎo)壓孔中安裝檢測(cè)元件檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓;
3)檢測(cè)旋渦發(fā)生體周圍交變環(huán)流;
4)檢測(cè)旋渦發(fā)生體背面交變差壓;
5)檢測(cè)尾流中旋渦列。
根據(jù)這5種檢測(cè)方式,采用不同的檢測(cè)技術(shù)(熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、光電、光纖等)可以構(gòu)成不同類型的VSF。
檢測(cè)元件把渦街信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),該信號(hào)既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進(jìn)行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號(hào)。
安裝:
傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝,但測(cè)量液體和氣體時(shí)為防止氣泡和液滴的干擾,安裝位置要注意,
(1)混相流體的安裝
(a)測(cè)量含液體的氣體流量儀表安裝;
(b)測(cè)量含氣液體流量儀表安裝
(2)VSF必須保證上、下游直管段有必要的長度。
(a)一個(gè)90o彎頭;
(b)同心擴(kuò)管;
(c)同心收縮全開閥門;
(d)不同平面兩個(gè)90o彎頭;
(e)調(diào)節(jié)閥半開閥門;
(f)同一平面兩個(gè)90o彎頭
(3)傳感器與管道的連接如圖,在與管道連接時(shí)要注意以下問題。
1)上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D`相同,其差異滿足下述條件:0.95D≤D`≤1.1D。
2)配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05D`。
3)密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1~2mm。
4)如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道如圖19所示。
5)減小振動(dòng)對(duì)VSF的影響應(yīng)該作為VSF現(xiàn)場(chǎng)安裝的一個(gè)突出問題來關(guān)注。首先在選擇傳感器安裝場(chǎng)所時(shí)盡量注意避開振動(dòng)源。其次采用彈性軟管連接在小口徑中可以考慮。第三,加裝管道支撐物是有效的減振方法。