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渦街流量計的測量原理
渦街流量計作為一種新型流量計,20世紀(jì)80年代中期以來發(fā)展較快,它在流量測量方面有著諸多的優(yōu)點和長處,在現(xiàn)代流量測量中應(yīng)用越來越廣泛。在國內(nèi)使用渦街流量計進行流量測量也愈來愈得到重視,目前我國已有性能優(yōu)良并有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品系列。
渦街流量計的原理是在流量計管道中,設(shè)置一滯流件,當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時,由于滯流件表面的滯流作用等原因,在其下游會產(chǎn)生兩列不對稱的旋渦,這些旋渦在滯流件的側(cè)后方分開,形成所謂的卡門(Karman)旋渦列,兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的, 卡門從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281(h為兩旋渦列之間的寬度,L為兩個相臨旋渦間的距離)時,旋渦列是穩(wěn)定的,在此情況下,產(chǎn)生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ的關(guān)系為:
式中 d———圓柱形滯流件的直徑;
υ———流體的流速,m/s;
s———無量綱常數(shù),稱為Stroual數(shù),與流體流動狀態(tài)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。
流量計圓截面管道的雷諾數(shù)Re為:
式中 ρ———流體的密度,kg/m3;
μ———流體的動力粘度,(kg/m)/s;
其他符號意義同上。而流體的流量為:
式中 Q———管道流體的流量,m3/s;
A———管道斷面積,m2。
從上式可見,渦街流量計選型設(shè)計完畢,流量Q不僅與f有關(guān),而且與雷諾數(shù)Re也有關(guān)。雷諾數(shù)Re是表征粘性流體流動特性的一個無量綱數(shù),其物理意義是流體流動的慣性力與粘滯力的比值。旋渦發(fā)生所產(chǎn)生的旋渦頻率需由感測器來測定,感測器獲得的信號經(jīng)放大、濾波zheng形等處理后得到代表渦街頻率的脈沖信號,供單片機進行處理和顯示。感測器分流體振蕩感測和壓力變化感測兩大類。流體振蕩感測屬于接觸式,控測元件易受流體污染,但抗干擾能力強;渦街流量計應(yīng)用在空壓機測量壓縮空氣的常見故障,排除的方法具體如下:1、氣壓正常,但空氣不斷地從壓力控制器放氣孔D或D漏出。壓力變化感測屬于非接觸式,探測元件不易受流體污染,但易受振動等因素的干擾。流體的流動狀態(tài)對渦街流量計的使用也有一定的影響。如果環(huán)境參數(shù)對流體流動狀態(tài)有影響也會影響到渦街流量計的使用性能。
1、在儀表安裝、連接過程中,應(yīng)確保每一個環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確無誤,其中包括安裝前對現(xiàn)場的考察、安裝過程中儀表接線、系統(tǒng)接地線等方面,從而確保檢測到真實數(shù)據(jù)并能夠準(zhǔn)確輸出。2、對于運行中的計量系統(tǒng)可采用“雙軌計量,對比確認(rèn)”的方法,以及“替代法”對運行中的計量儀表故障進行確認(rèn)和排除。 3、定期對儀表進行整體清洗,必要時可對儀表的傳感頭部分進行吹掃,避免雜質(zhì)在傳感頭處的凝結(jié)。寒冷的季節(jié)在計量直管段及儀表部分加伴熱裝置也有利緩解雜質(zhì)在計量儀表處的凝結(jié)。 4、渦街流量計定期對管道進行排水,特別是直管段前的水分,依據(jù)具體情況設(shè)置專人定期排放,盡可能降低計量管段中的水分,1大限度的排除流體中的脈動。 5、加強對計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,設(shè)置定時打印功能,依據(jù)打印數(shù)據(jù)結(jié)合生產(chǎn)狀況對儀表的運行分析。在城市輸水管線和化工、電力、冶金、造紙、化纖等企業(yè)的工業(yè)用水主管線中廣泛應(yīng)用。渦街流量計在天然1氣結(jié)算貿(mào)易中的重要作用:隨著液化技術(shù)的進步,天然1氣的運輸和儲存方面不再是瓶頸,而天然1氣制油技術(shù)的不斷發(fā)展,也能夠?qū)崿F(xiàn)氣制油與現(xiàn)有車輛和分銷網(wǎng)絡(luò)無縫對接。天然1氣作為一種清潔、高1效的化石能源,其開發(fā)利用越來越受到全球企業(yè)的重視。全球范圍來看,天然1氣資源量要遠(yuǎn)大于石油,發(fā)展天然1氣具有足夠的資源保障。預(yù)計2020年前,天然1氣將在一次能源消費中與煤和石油并駕齊驅(qū)。天然1氣的高峰期持續(xù)時間較長,渦街流量計的使用周期也會如此,天然1氣的出現(xiàn)和大發(fā)展必將支撐天然1氣繼續(xù)快速發(fā)展,終超過石油,成為世界一大消費能源。貿(mào)易結(jié)算怎么選擇渦街流量計廠家?這就需要根據(jù)其相關(guān)的精度以及車間內(nèi)部計量流量儀表選型來決定了,天然1氣主要存在于油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣中,也有少量出于煤層。天然1氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。伴隨原1油共生,與原1油同時被采出的油田氣叫伴生氣;渦街流量計雙向測量的優(yōu)勢渦街流量計是由美國航天部開發(fā)的多孔孔板,由于流場平穩(wěn),比標(biāo)準(zhǔn)孔板直管段短(2D/2D),精度高(±0。非伴生氣包括純氣田天然1氣和凝析氣田天然1氣兩種,在地層中都以氣態(tài)存在。天然1氣是高1效的清潔能源,二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右,二1氧化硫的排放幾乎為零,由于技術(shù)手段的限制,天然1氣作為運輸燃料始終難以與石油匹敵,就意味著渦街流量計的作用與之相呼應(yīng)。