摘要(yào):
流量計(jì)
量技術(shù)是一門(mén)綜合性(xìng)學科,它(tā)集流體(ti)力學、儀(yí)表技術(shù)、計算機(ji)技術、電(diàn)子電路(lù)、通訊技(ji)術及現(xian)場工藝(yi)狀況于(yú)一體,具(ju)有較深(shēn)✏️的理論(lùn)研究價(jià)值,而流(liú)量計量(liàng)是公司(si)一項極(ji)其重要(yao)的工作(zuò),和生産(chan)操作、成(chéng)本核👨❤️👨算(suan)直接關(guān)聯,可以(yǐ)說流量(liàng)計量工(gong)作是影(yǐng)響生産(chǎn)與效益(yì)的重要(yao)因素之(zhi)一。在🏃動(dòng)力量廠(chǎng)際流量(liang)計量中(zhōng)🤩常用的(de)流量計(jì)⛱️主要有(yǒu)以下幾(jǐ)種:
孔闆(pǎn)流量計(jì)
(配差壓(ya)變送器(qi)、流量計(ji)算儀)、渦(wō)街流量(liang)計
、
金屬(shu)轉子流(liú)量計
、文(wén)丘裏管(guǎn)、
威力巴(bā)流量計(jì)
等。它們(men)分别有(yǒu)着不同(tóng)的測量(liang)原理及(jí)特點因(yīn)而适用(yòng)範圍(對(duì)象🎯)也有(you)所不同(tong)。其中渦(wō)街流量(liang)計在我(wo)廠的氧(yang)氣計量(liang)中取得(dé)了比📱較(jiào)好的測(cè)量效果(guo)。下面結(jié)合實例(li)闡述渦(wō)街流量(liàng)計的使(shi)用方法(fa)👅及在使(shi)用中的(de)注意事(shì)項。
1渦街(jie)流量計(ji)測量原(yuán)理
渦街(jie)流量計(jì)是基于(yú)卡門渦(wō)街原理(li)制成的(de)一種流(liu)👣體振蕩(dang)性流🍓量(liàng)計。即在(zài)流動的(de)流體中(zhōng)放置一(yi)個非🙇🏻流(liu)線型的(de)對稱形(xíng)狀👌的物(wu)體(渦街(jie)流量傳(chuán)感器中(zhōng)稱之爲(wèi)漩渦發(fā)生體),就(jiù)會在其(qi)下流兩(liǎng)側産生(sheng)兩列有(you)規律的(de)漩渦即(ji)卡門渦(wō)街,其漩(xuán)渦頻率(lǜ)正比于(yu)來流♊速(sù)度:
F=Stu/d (1)
式中(zhōng)
F-渦街頻(pin)率
d-漩渦(wo)發生體(ti)寬度
u-來(lai)流速度(dù)
St-斯特勞(lao)哈爾數(shu)
St的值與(yǔ)漩渦發(fā)生體寬(kuān)度d和雷(léi)諾數Re有(you)關。當雷(lei)諾數🛀🏻Re<2×104情(qing)況下💃🏻,St爲(wèi)變🌈數:
當(dāng)Re在2×104~7×106的範(fàn)圍内,St值(zhí)基本上(shàng)保持不(bu)變,這段(duàn)範圍爲(wei)流量計(ji)的基本(ben)測量範(fàn)圍。式(1)表(biǎo)明,當d和(he)St爲定值(zhi)時,漩渦(wō)🍓産生的(de)頻率F與(yǔ)流體的(de)平均流(liu)速u成正(zheng)比,由于(yú)渦街傳(chuan)感器所(suo)測的并(bing)不是平(píng)均流速(sù),而大約(yuē)是漩渦(wo)發生體(ti)兩側‼️的(de)流速。對(dui)于湍流(liu)狀态,不(bú)同的雷(lei)諾數下(xià)❄️,流速分(fèn)布規⛹🏻♀️律(lǜ)是不同(tong)的。即不(bú)同的流(liú)速下具(ju)有不同(tong)的流速(su)分布,進(jin)而說明(ming)了渦街(jie)流量傳(chuán)感器檢(jiǎn)測到的(de)主要反(fǎn)映漩渦(wō)發生體(tǐ)兩側的(de)流速與(yu)管道平(ping)均流速(su)的關系(xi)不是唯(wei)一确定(ding)的。這說(shuō)明渦街(jie)流量傳(chuán)感器的(de)非線性(xing)誤差是(shi)其檢測(cè)機理所(suǒ)決定的(de)。
2渦街流(liu)量計在(zai)我廠的(de)應用實(shí)例
在動(dòng)力部制(zhì)氧出口(kǒu)富氧量(liang)計量、焦(jiāo)化廠用(yong)氮氣計(jì)量采用(yòng)了渦街(jie)流量計(jì)。下面以(yǐ)制氧出(chu)口富氧(yǎng)量計量(liàng)講述渦(wō)街流量(liang)計的選(xuǎn)型及注(zhù)意事項(xiàng)。
①工藝參(can)數:被測(ce)介質:氧(yang)氣工作(zuò)壓力:1.6MPa(表(biǎo)壓)工作(zuò)溫度:30℃被(bèi)測流體(tǐ)流量:Q20max=6000Nm3/hQ20com=4000Nm3/hQ20min=500Nm3/h管(guǎn)道内徑(jing):D=150當地平(píng)均大氣(qi)壓:0.1MPa管道(dao)材質:A3碳(tàn)鋼
②設計(ji)計算:T1=273.15+30=303.15KP1=1.6+0.1=1.7MPa工(gong)作狀态(tài)下氧氣(qi)壓縮系(xì)數:Z=0.994≈1。
對照(zhào)YEWFLO渦街流(liu)量計産(chan)品選型(xíng)樣本,對(duì)于50A(口徑(jing)爲50的渦(wō)🚶♀️街流✍️量(liàng)計💛):
相對(duì)應(Qmin)1=×a1×3600=2.8×0.00205×3600=20.664m3/h對于(yú)80A(口徑爲(wei)80的渦街(jiē)流量計(jì)):
相對應(ying)(Qmin)2=×a2×3600=2.011×0.00396×3600=28.67m3/h
其中:a1、a2分(fèn)别爲口(kou)徑爲50的(de)渦街流(liu)量計與(yu)口徑爲(wei)80的渦街(jie)流量計(ji)的口徑(jing)面積。
由(you)以上條(tiáo)件,從理(lǐ)論上來(lái)說50的渦(wō)街流量(liang)計與口(kou)徑爲80的(de)渦街流(liu)💛量計均(jun1)符合流(liú)量測量(liàng)要求,但(dan)綜合考(kǎo)🔞慮,由于(yu)富☂️氧管(guǎn)☂️道内徑(jing)爲150mm,當縮(suo)徑到50mm時(shí),有可能(néng)當用量(liang)較大時(shí),縮徑部(bù)位流通(tōng)能力達(dá)不到要(yao)求,在者(zhe),從氧氣(qi)輸送安(an)全角度(dù)着想,管(guǎn)道内徑(jìng)由150mm猛縮(suō)至50mm,當用(yong)😘量較大(dà)時,縮徑(jing)部位流(liu)速大大(da)增加,從(cong)🔴而使氣(qi)體及♈氣(qi)體與管(guǎn)道之🔱間(jiān)摩擦系(xì)數增大(dà),增加了(le)安全隐(yin)患。所以(yi)從流通(tong)能力及(jí)安全🍓角(jiao)度兩方(fāng)面綜合(he)考慮,選(xuan)擇口徑(jìng)爲80的渦(wō)街流量(liàng)計爲最(zuì)佳。注意(yì)事💃🏻項:
①在(zai)渦街流(liú)量計産(chan)品選型(xing)樣本中(zhong),所指流(liu)量爲工(gōng)況下實(shi)際流量(liàng)💋,在選型(xíng)時必須(xū)将标況(kuang)下流量(liang)換算成(chéng)工況下(xia)流量。
②在(zài)渦街流(liú)量計産(chan)品選型(xíng)過程中(zhōng),一般無(wú)需考慮(lü)流量上(shàng)限🧡值,但(dan)☔流量下(xia)限值必(bi)須滿足(zu),爲滿足(zú)流量下(xià)限值👌的(de)測🌏量要(yào)求,通常(chang)考慮縮(suo)徑,在同(tong)樣滿足(zú)測量♊要(yao)求的情(qing)況下,應(yīng)結合🔞流(liu)體特性(xìng)及管道(dao)條件綜(zong)合考慮(lǜ)縮徑的(de)大小。
③在(zai)震動較(jiao)強的地(dì)方不宜(yi)選用渦(wō)街流量(liang)計。
④渦街(jie)流量計(jì)的耐高(gāo)溫性能(néng)較差,所(suǒ)以不宜(yí)用作蒸(zhēng)汽的💘計(jì)量。在我(wǒ)廠也曾(céng)經有過(guò)失敗的(de)例子。
3優(yōu)缺點
渦(wo)街流量(liàng)計具有(you)量程寬(kuān),無可動(dong)部件,運(yùn)行可靠(kào),維護簡(jian)單,壓力(lì)🏃♀️損失小(xiao),具有一(yī)定的計(jì)量精度(du)等優點(dian)。特别是(shì)在很寬(kuān)的範圍(wéi)内,它的(de)測量與(yǔ)介質的(de)密度、粘(zhān)度等🧑🏽🤝🧑🏻物(wu)性參🌈數(shù)無關,因(yīn)而受到(dào)普遍歡(huan)迎。旋渦(wo)流量計(jì)比較先(xiān)進,但安(an)裝也有(yǒu)一定的(de)困難,而(ér)且防震(zhèn)性能較(jiao)差,抗❤️幹(gàn)擾能力(li)差;質量(liàng)流量計(ji)造價較(jiao)高。
4結語(yǔ)
對比孔(kǒng)闆流量(liang)計、渦街(jiē)流量計(jì)、金屬轉(zhuǎn)子流量(liang)計,它們(men)各有不(bú)🥵同特點(diǎn)。孔闆具(jù)有權威(wēi)性的國(guo)家标準(zhǔn),适用範(fàn)圍廣泛(fàn),但是對(dui)🌍于安🔞裝(zhuang)要求也(ye)較高,有(yǒu)嚴格的(de)安裝規(gui)範,一旦(dàn)安裝出(chu)現問題(tí),由此造(zao)♉成的誤(wu)差也是(shi)相當大(da)的,而且(qie)孔闆流(liu)量計的(de)維護量(liàng)較大。而(er)渦街流(liú)量計的(de)應用具(jù)有一定(dìng)局限性(xing),不适合(he)測量髒(zang)污介質(zhi)、抗震動(dòng)能力差(cha)、不适合(hé)測量低(dī)流速氣(qì)體,但🔴渦(wō)街流量(liang)計安裝(zhuāng)簡單,日(ri)🈲常維護(hu)量小,比(bi)較适合(hé)測量高(gao)流速大(dà)流量的(de)❄️幹淨氣(qi)體。金屬(shu)轉㊙️子🐕流(liú)量計比(bi)較适合(he)小流量(liang)的計量(liang),但對管(guan)🔴道的清(qīng)潔度要(yào)求較🏃高(gāo)。在流量(liàng)測量方(fang)面,新技(ji)術、新發(fa)明、新産(chan)品不斷(duan)出現,我(wǒ)們計量(liang)工作者(zhe)應向計(ji)量技術(shu)的更高(gāo)層次研(yan)究發🍓展(zhan),使萊鋼(gang)的計量(liàng)工⚽作更(gèng)加完善(shàn)。
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