產地類別 | 國產 | 產品種類 | 差壓式 |
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價格區間 | 面議 | 介質分類 | 氣體 |
應用領域 | 環保,化工,石油,能源,印刷包裝 |
產品簡介
詳細介紹
一氧化碳流量計選型渦街原理研究生產的測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質。
工作原理:
所有的渦街流量計都是基于卡門渦街原理,卡門渦街是美籍匈牙利科學家馮·卡門在1911年觀察到并研究的現象:當流體繞過非流體線形物體時,物體尾流左右兩側產生的成對的、交替排列的、旋轉方向相反的反對稱渦旋。這種漩渦的產生具有周期的、交替變化的性質,變化頻率與流體速度成正比,這就是卡門渦街現象,具體關系為關系為Sr=fd/V。渦街流量計就是利用這種現象的性質,通過測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。
在流體中設置旋渦發生體(阻流體),從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。如圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為U,旋渦發生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=SrU1/d=SrU/md (1)式中
U1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為:
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。
由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為
式中qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。
但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
渦街流量計的優點
1、結構簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運行十分可靠;
2、安裝簡單,維修十分方便;
3、檢測傳感器不直接接觸介質,性能穩定,壽命長;
4、精度較高(與差壓式、浮子式相比)
5、測量范圍寬,量程比可達1:10;
6、壓力損失較小,運行費用低,更具節能意義;
7、在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組份變化影響,儀表系數僅與漩渦發生體的形狀和尺寸有關測量流體的體積流量無需補償,調換配件后無需重新標定儀表的系數。
8、應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測量。
一氧化碳流量計選型結構
(1)旋渦發生體
旋渦發生體是檢測器的主要部件,已經開發出形狀繁多的旋渦發生體,它可分為單旋渦發生體和多旋渦發生體兩類,單旋渦發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。三角柱形旋渦發生體。
⑵檢測元件
流量計檢測旋渦信號有5種方式。
1)用設置在旋渦發生體內的檢測元件直接檢測發生體兩側差壓;
2)旋渦發生體上開設導壓孔,在導壓孔中安裝檢測元件檢測發生體兩側差壓;
3)檢測旋渦發生體周圍交變環流;
4)檢測旋渦發生體背面交變差壓;
5)檢測尾流中旋渦列。
根據這5種檢測方式,采用不同的檢測技術(熱敏、超聲、應力、應變、電容、電磁、光電、光纖等)可以構成不同類型的VSF。
檢測元件把渦街信號轉換成電信號,該信號既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號。
安裝:
傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝,但測量液體和氣體時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)測量含液體的氣體流量儀表安裝;
(b)測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90o彎頭;
(b)同心擴管;
(c)同心收縮全開閥門;
(d)不同平面兩個90o彎頭;
(e)調節閥半開閥門;
(f)同一平面兩個90o彎頭
(3)傳感器與管道的連接如圖,在與管道連接時要注意以下問題。
1)上、下游配管內徑D與傳感器內徑D`相同,其差異滿足下述條件:0.95D≤D`≤1.1D。
2)配管應與傳感器同心,同軸度應小于0.05D`。
3)密封墊不能凸入管道內,其內徑可比傳感器內徑大1~2mm。
4)如需斷流檢查與清洗傳感器,應設置旁通管道如圖19所示。
5)減小振動對VSF的影響應該作為VSF現場安裝的一個突出問題來關注。首先在選擇傳感器安裝場所時盡量注意避開振動源。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。