渦街(jie)流量計
雖然相(xiang)對節流式差壓(yā)流量計有許多(duo)優點,但是要想(xiang)應用好并不容(róng)易。一台渦街流(liú)量計的使用,要(yao)經過設計、選型(xíng)、安裝、調試、投運(yùn)和維護幾個階(jie)段,需要參與這(zhè)幾個階段的工(gōng)程技術人員對(dui)渦街流量計的(de)原理、技術要求(qiú)和安裝調試的(de)步驟有必要的(de)科學理論知識(shí)及基本技能。通(tōng)過實際的工程(chéng)經驗從幾個方(fang)面探讨一下影(yǐng)響渦街流量計(jì)計量正确性的(de)因素和對策。
1被(bèi)測介質
雖然渦(wō)街流量計适用(yòng)的流體比較廣(guǎng)泛,可以适用于(yú)液體,氣體和蒸(zhēng)汽,但對流體有(you)着比較高的要(yào)求。
(1)雷諾數:渦街(jie)流量計不适用(yong)于低雷諾數的(de)流體。這主要是(shi)由渦街流量計(ji)的測量原理決(jue)定的。低雷諾數(shù)時,渦街流量計(jì)的儀表系數線(xiàn)性度會變差。雖(suī)然如表一所示(shi),渦街流量計可(kě)以測雷諾數Re>5000的(de)流體,但最佳的(de)可測範圍是雷(lei)諾數Re>20000的流體。另(ling)外,流體雷諾數(shu)與粘度和流速(sù)相關,當流體粘(zhān)度高和流速低(di)時,也會影響甚(shen)至阻礙旋渦的(de)産生。
(2)髒污度:當(dang)流體的髒污度(dù)比較高時,所含(hán)的固體微粒對(duì)旋渦發生體的(de)沖刷就會産生(sheng)磨損,也會産生(shēng)噪音,将會影響(xiang)渦街流量計的(de)儀表系數。
(3)兩相(xiang)流:渦街流量計(jì)不适用于兩相(xiàng)流的場合。所以(yǐ)在選用渦街的(de)時候一定要考(kao)慮流體的飽和(he)蒸汽壓,例如在(zai)柴油和煤油加(jiā)氫裝置中,在熱(re)高分和冷高分(fen)出口的流量測(cè)量特别容易出(chū)現兩相流的現(xiàn)象。渦街流量計(ji)的輸出脈沖與(yǔ)流過渦街發生(sheng)體的流體體積(ji)成正比,當流過(guo)旋渦發生體時(shi)産生兩相流,這(zhe)種正比關系就(jiù)不成立了,輸出(chu)的脈沖就會比(bǐ)應有的脈沖數(shù)明顯減少,造成(chéng)了所謂的“漏脈(mo)沖”現象。這時,流(liu)量測量的精度(du)就會受到很大(da)影響。
(4)高溫高壓(yā):由于渦街流量(liang)計測量原理,制(zhi)造材料和結構(gòu)的局限性,對于(yu)被測流體的溫(wen)度和壓力高于(yu)一定數值時,用(yong)渦街流量計測(cè)量現在還是有(yǒu)困難。同樣以ROSEMOUNT8800D爲(wei)例,最高适用溫(wēn)度隻能到427℃,最高(gāo)壓力隻能達到(dao)Class1500。
2口徑的選擇
渦(wō)街流量計的選(xuan)型中,儀表口徑(jìng)的選擇是非常(chang)關鍵的,它與流(liú)體的流速和壓(ya)降等參數相關(guān)聯,所以它直接(jie)影響渦街流量(liang)計應用的好壞(huai)。下面介紹幾條(tiáo)選擇渦街口徑(jìng)的經驗以供參(cān)考:
(1)渦街流量計(jì)口徑不能選擇(zé)過大,被測的最(zui)大流量最好不(bú)能小于該流量(liàng)計可測流量的(de)35%。
(2)在選擇渦街流(liú)量計口徑時,一(yi)定要保證測量(liang)的流量要高于(yu)渦街流量計的(de)最小切除流量(liàng),特别是在渦街(jiē)流量計參與連(lian)鎖的場合,最低(di)連鎖值一定要(yào)保證高于這個(gè)最小切除流量(liang)的10%以上。
(3)要考慮(lü)合适的壓力降(jiang),以避免出現氣(qi)穴現象和兩相(xiàng)流。
渦街流(liu)量計由于有寬(kuān)泛的量程比,對(duì)于同一管道流(liu)量的測量,很有(you)可能可選的儀(yí)表口徑有好幾(jǐ)個選擇。雖然選(xuǎn)擇大口徑有利(lì)于降低流量計(ji)的壓損,但對小(xiao)流量的适應性(xìng),小口徑的流量(liang)計更突出。圖2和(he)圖3顯示了DN200和DN150渦(wō)街流量計流量(liàng)和精度及壓降(jiang)的曲線。從中可(kě)看出,DN200的渦街流(liú)量計的最小切(qie)除流量要比DN150的(de)渦街流量計的(de)最小切除流量(liang)大不少。渦街流(liu)量計的這個最(zui)小切除流量很(hen)重要,如果被測(cè)流量低于這個(ge)流量,渦街流量(liàng)計的輸出就會(huì)是零,這是它和(hé)其他流量計不(bú)一樣的地方。另(lìng)外,需要說明一(yi)下渦街流量計(jì)的永久壓降,許(xǔ)多人都認爲渦(wō)街流量計比一(yi)些節流式差壓(yā)流量計的壓降(jiang)要小,這是有些(xie)片面的,同口徑(jìng)的渦街流量計(ji)的确比節流式(shì)差壓流量計的(de)壓降要小很多(duo),但是對于同一(yi)管道,我們在選(xuǎn)渦街時,爲了符(fú)合上面的原則(ze),一般都會選擇(ze)比管徑小的渦(wō)街,再加上口徑(jing)與儀表口徑一(yī)緻的前後直管(guǎn)段,實際上的壓(yā)降和節流式差(chà)壓流量計的壓(ya)降差不多,有時(shí)甚至會更高。所(suǒ)以在考慮合适(shi)的壓力降避免(mian)氣穴和兩相流(liu)時,一定要結合(he)渦街流量計的(de)實際口徑以及(jí)前後直管段長(zhang)度綜合考慮。最(zuì)後,還需要注意(yi)一點,如表一所(suǒ)示渦街的可選(xuan)尺寸是有局限(xian)性的,市場上所(suo)供應的渦街最(zuì)大一般也就到(dao)DN400,這是因爲渦街(jie)口徑大了後,儀(yi)表的分辨力較(jiao)低,精度得不到(dào)保障,所以質量(liang)好的渦街流量(liàng)計都不提供大(dà)于DN400的儀表。
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