摘要(yao):
流量計(jì)
量技術(shù)是一門(mén)綜合性(xìng)學科,它(ta)集流體(tǐ)力學、儀(yi)表技術(shu)、計算機(jī)技🍓術、電(diàn)子電路(lù)、通訊技(ji)術及現(xiàn)場工藝(yì)狀🚶況于(yu)一體,具(ju)有較深(shen)的理論(lùn)研究價(jia)值,而流(liú)量計量(liàng)是公司(si)一項極(ji)其重要(yào)的工作(zuò),和生産(chǎn)操作、成(cheng)本核算(suan)直接關(guān)聯,可以(yi)說流量(liàng)計量工(gōng)作是影(ying)響生産(chǎn)與效益(yì)的重要(yào)因素之(zhī)一。在動(dong)力量廠(chang)際流量(liang)計量中(zhōng)常用的(de)流量計(jì)主要有(you)以下幾(ji)種:
孔闆(pan)流量計(ji)
(配差壓(ya)變送器(qì)、流量計(ji)算儀)、渦(wō)街流量(liàng)計
、
金屬(shǔ)轉子流(liu)量計
、文(wén)丘裏管(guan)、
威力巴(bā)流量計(jì)
等。它們(men)分别有(you)着不同(tóng)的測量(liàng)原理及(jí)特點因(yīn)而适用(yong)範圍(對(duì)象)也有(you)所不同(tóng)。其中渦(wō)街流量(liàng)計在我(wo)廠的氧(yǎng)氣計量(liàng)中取得(de)了比較(jiào)好的測(ce)量效果(guo)。下面結(jié)合實例(li)闡述渦(wō)♋街流量(liang)計的使(shǐ)用方法(fa)及在使(shǐ)用中的(de)注意事(shì)項。
1渦街(jiē)流量計(ji)測量原(yuan)理
渦街(jiē)流量計(ji)是基于(yú)卡門渦(wo)街原理(li)制成的(de)一種流(liu)體👨❤️👨振蕩(dàng)性流量(liang)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(jiē)流量傳(chuan)感器中(zhōng)稱🔞之爲(wei)漩渦發(fā)生體),就(jiu)會在其(qí)下流兩(liang)側産生(shēng)兩列有(yǒu)規律的(de)漩渦即(ji)卡門渦(wō)街,其漩(xuán)渦頻率(lü)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(wō)發生體(tǐ)寬度
u-來(lái)流速度(dù)
St-斯特勞(láo)哈爾數(shù)
St的值與(yu)漩渦發(fa)生體寬(kuan)度d和雷(léi)諾數Re有(yǒu)關。當雷(lei)諾數Re<2×104情(qing)況下,St爲(wèi)變數:
當(dang)Re在2×104~7×106的範(fan)圍内,St值(zhí)基本上(shàng)保持不(bú)變,這段(duàn)範圍爲(wèi)流量計(jì)的基本(ben)🔴測量範(fan)圍。式(1)表(biǎo)明,當d和(hé)St爲定值(zhi)時,漩渦(wo)産生🔅的(de)頻率F與(yu)流體的(de)平🌐均流(liú)速u成正(zheng)比,由于(yu)渦街傳(chuán)感器所(suo)測的并(bing)不是平(píng)均流速(su),而大約(yuē)是漩渦(wo)發生體(tǐ)兩側的(de)流速。對(duì)㊙️于湍流(liu)狀态,不(bú)同的雷(lei)諾數下(xia),流速分(fèn)布規律(lü)是不同(tóng)的。即不(bú)同的流(liú)🧡速下具(jù)有不🈲同(tong)的流速(sù)分布,進(jìn)而說明(míng)了渦街(jie)流量傳(chuán)感器檢(jian)測到的(de)主要反(fǎn)映漩渦(wo)發生體(tǐ)兩側的(de)流速與(yǔ)管道平(píng)均流速(su)的關系(xì)不是唯(wei)一确定(ding)的。這說(shuo)明❓渦街(jiē)流量傳(chuán)感器的(de)非線性(xìng)誤差是(shì)其檢測(cè)機理所(suǒ)決定的(de)。
2渦街流(liú)量計在(zài)我廠的(de)應用實(shí)例
在動(dòng)力部制(zhi)氧出口(kǒu)富氧量(liàng)計量、焦(jiao)化廠用(yong)氮氣計(ji)量采用(yong)了渦街(jiē)流量計(ji)。下面以(yǐ)制氧出(chu)口富氧(yang)量計量(liang)講🍉述渦(wo)🏃街流量(liang)計的選(xuan)型及注(zhù)意事項(xiang)。
①工藝參(can)數:被測(ce)介質:氧(yǎng)氣工作(zuo)壓力:1.6MPa(表(biǎo)壓)工作(zuo)溫度👈:30℃被(bei)測流體(ti)👄流量:Q20max=6000Nm3/hQ20com=4000Nm3/hQ20min=500Nm3/h管(guǎn)道内徑(jing):D=150當地平(ping)均大氣(qì)壓:0.1MPa管道(dao)材質:A3碳(tan)鋼
②設計(ji)計算:T1=273.15+30=303.15KP1=1.6+0.1=1.7MPa工(gōng)作狀态(tài)下氧氣(qì)壓縮系(xi)數:Z=0.994≈1。
對照(zhao)YEWFLO渦街流(liú)量計産(chǎn)品選型(xing)樣本,對(duì)于50A(口徑(jìng)爲50的渦(wō)🏃街📱流量(liang)💛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(jie)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(fen)别爲口(kou)徑爲50的(de)渦街流(liu)量計與(yǔ)口徑爲(wèi)80的渦街(jie)流⭐量計(ji)的口徑(jing)面積。
由(yóu)以上條(tiao)件,從理(lǐ)論上來(lai)說50的渦(wō)街流量(liang)計與口(kou)徑爲80的(de)渦街✊流(liú)❗量計均(jun)符合流(liu)量測量(liang)要求,但(dàn)綜合考(kǎo)慮,由于(yú)富🌈氧管(guan)道内徑(jìng)爲150mm,當縮(suō)徑到50mm時(shí),有可能(néng)當用量(liang)較大✨時(shi),縮徑部(bu)位流通(tōng)能力達(da)不到✏️要(yào)求,在者(zhě),從‼️氧氣(qi)輸送安(ān)全角度(du)着想,管(guan)道内徑(jing)由150mm猛縮(suo)至50mm,當用(yong)量較大(dà)時,縮徑(jing)部位流(liú)速大大(dà)增加,從(cóng)👨❤️👨而使氣(qi)體及氣(qì)體與管(guǎn)道🌈之間(jiān)摩擦系(xi)數增大(da),增加了(le)安全👅隐(yǐn)患。所以(yi)從流通(tōng)能力及(ji)安全角(jiao)度兩方(fāng)面綜合(he)考慮,選(xuǎn)擇口徑(jìng)爲80的渦(wo)街流量(liàng)計爲最(zuì)佳。注意(yi)♌事項:
①在(zài)渦街流(liu)量計産(chǎn)品選型(xíng)樣本中(zhong),所指流(liú)量爲工(gōng)況下實(shi)際流量(liàng),在選型(xíng)時必須(xu)将标況(kuàng)下流量(liang)換算成(cheng)工況下(xià)流量。
②在(zài)渦街流(liu)量計産(chan)品選型(xing)過程中(zhong),一般無(wú)需考慮(lü)流🔆量上(shàng)限🏃♂️值,但(dàn)流量下(xià)限值必(bì)須滿足(zu),爲滿足(zu)流量下(xia)限值的(de)測量要(yào)求,通常(chang)考慮縮(suō)徑,在同(tong)樣滿足(zu)測量要(yào)求的情(qing)況下,應(yīng)結合流(liú)體特性(xing)及管💛道(dào)條件綜(zōng)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(liàng)計。
④渦街(jiē)流量計(jì)的耐高(gāo)溫性能(neng)較差,所(suǒ)以不宜(yí)用作蒸(zhēng)汽的計(jì)量。在⛹🏻♀️我(wo)廠也曾(céng)經有過(guò)失敗的(de)例子。
3優(you)缺點
渦(wo)街流量(liàng)計具有(yǒu)量程寬(kuān),無可動(dòng)部件,運(yun)行可靠(kào),維護簡(jian)單,壓力(lì)損失小(xiǎo),具有一(yī)定的計(jì)量精度(dù)等優點(diǎn)🐕。特别是(shi)在很寬(kuān)的範圍(wéi)内,它的(de)測量與(yu)介質的(de)密度、粘(zhan)度等物(wu)性參數(shù)無關♊,因(yīn)而受到(dao)普遍歡(huan)迎。旋渦(wō)流量計(jì)比較先(xian)進,但安(ān)裝也有(you)一定的(de)困難,而(ér)且防震(zhèn)性能較(jiào)差,抗幹(gàn)擾能力(li)差;質量(liang)流量計(jì)🛀造價較(jiào)高。
4結語(yǔ)
對比孔(kong)闆流量(liàng)計、渦街(jiē)流量計(ji)、金屬轉(zhuan)子流量(liàng)計,它💁們(men)💯各有不(bu)同特點(dian)。孔闆具(ju)有權威(wei)性的國(guó)家标準(zhun),适用範(fan)圍廣泛(fan),但是對(duì)于安裝(zhuāng)要求也(yě)較高,有(you)嚴格的(de)安裝規(guī)範,一旦(dàn)安裝出(chū)現問題(ti),由此造(zao)成的誤(wu)差也是(shì)相當大(da)的,而且(qiě)孔闆流(liú)量計的(de)維護量(liàng)較大。而(ér)渦🧡街流(liu)量計的(de)應用具(ju)有一定(dìng)局限性(xing),不适合(hé)測量髒(zang)污介質(zhì)、抗震㊙️動(dong)能力差(cha)、不适合(he)♍測量低(di)流速氣(qi)體,但😍渦(wo)街流量(liang)計安裝(zhuāng)簡單,日(ri)🔴常維護(hu)量小,比(bi)較适合(he)測🔞量🈚高(gao)流速大(dà)流量的(de)😍幹淨氣(qì)體。金屬(shǔ)轉子🔞流(liu)量計比(bǐ)較适合(hé)小流量(liang)的計量(liang),但對管(guan)道的清(qīng)潔度要(yào)求較高(gao)。在流量(liàng)測量方(fang)❤️面,新技(jì)🌈術、新發(fa)明、新産(chan)品不斷(duàn)出現,我(wo)們計量(liang)工作者(zhě)應向✂️計(jì)量技術(shù)的更高(gāo)層次研(yan)究發展(zhǎn),使萊鋼(gang)的計量(liàng)工作更(geng)加完善(shan)。
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