渦街流量計(jì)在石化現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用
①輸出為脈沖頻率,其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際體積流量成正比,不受流體組分、密度、壓力、溫度的影響;
②測(cè)量范圍寬,一般范圍度可達(dá)10:1以上;
③精確度為中上水平;
④無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高;
⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,安裝方便,維護(hù)費(fèi)較低;
⑥應(yīng)用范圍廣泛,可適用液體、氣體和蒸汽。
渦街流量計(jì)的工作原理
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街(見(jiàn)圖1),旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式: 式中,m為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比;D為表體通徑;d為旋渦發(fā)生體迎面寬度;f為旋渦的發(fā)生頻率;U1為旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速;Sr為斯特勞哈爾數(shù);U為被測(cè)介質(zhì)流的平均速度。 管道內(nèi)體積流量qv為: 式中, K為流量計(jì)的儀表系數(shù),單位為脈沖數(shù)/m3。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖2可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106的范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),渦街流量計(jì)的流量計(jì)算式為 式中,qVn、qV分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃或20℃,101.325kPa)和工況下的體積流量; Pn、P分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對(duì)壓力;Tn、T分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度;Zn、Z分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
評(píng)論