產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 產(chǎn)品種類 | 細(xì)縫 |
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價格區(qū)間 | 面議 | 介質(zhì)分類 | 氣體 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè),石油,冶金,制藥 |
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
dn15渦街流量計是根據(jù)“卡門漩渦”原理研制成的一種流體振蕩式流量測量儀表。“卡門漩渦”現(xiàn)象是在流動的流體中插入一根(或多根)迎流面為非流線型柱狀物時,流體在柱狀物兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的漩渦。在測量管道的流體中設(shè)置非流線型的漩渦發(fā)生體,當(dāng)雷諾數(shù)達(dá)到一定值時,從漩渦發(fā)生體下游兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的漩渦,這種漩渦稱為卡門渦街,在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)漩渦的分離頻率與漩渦發(fā)生體的幾何尺寸、管道的幾何尺寸有關(guān),漩渦的頻域正比于流量,并可由各種形式的傳感器檢出[1-3]。
流量計利用卡門渦街原理如圖1所示,有如下關(guān)系式:
式中d——阻流件的寬度,m;
`U——流經(jīng)流量計的流體平均流速,m/s;
f——漩渦的頻率Hz;
Sr——斯特勞哈數(shù)(Strouhalnumber)
m——漩渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比,對于直徑為的圓柱形漩渦發(fā)生體:
式中K——流量計的儀表系數(shù),1/m2。
K除與漩渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈數(shù)有關(guān)。斯特勞哈數(shù)為無量綱參數(shù),它與漩渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為三角柱狀漩渦發(fā)生體的斯特勞哈數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖2可見,在46210~710DRe???范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。
當(dāng)測量氣體流量時,渦街流量計的標(biāo)準(zhǔn)體積流量計算式為
式中Vnq,Vq——標(biāo)準(zhǔn)參比條件下(C?20,101.325kPa)工況下的體積流量m3/s;
Pn,P——標(biāo)準(zhǔn)參比條件下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T——標(biāo)準(zhǔn)參比條件下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z——標(biāo)準(zhǔn)參比條件下和工況下的氣體壓縮系數(shù);
由式(5)可見,dn15渦街流量計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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與漩渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。
2優(yōu)勢與局限性
2.1優(yōu)點(diǎn)
1)渦街流量計結(jié)構(gòu)簡單,安裝維護(hù)方便。
2)無可移動部件,可靠性高。
3)重量輕,價格便宜,在眾多的流量計中,渦街流量計的經(jīng)濟(jì)性較好,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的流量計。
4)適應(yīng)性強(qiáng),結(jié)構(gòu)形式多種多樣,可計量多種流體介質(zhì),如液體、氣體、高溫蒸汽、低溫液體和部分混相流體[4]。
5)在一定的雷諾數(shù)范圍,輸出頻率信號不受流體物性(密度、黏度)和組分的影響。
6)壓力損失小。
7)在一種典型介質(zhì)中校驗(yàn),而適用于各種介質(zhì)。
8)可以通過確定斯特勞哈爾數(shù)與發(fā)生體幾何參數(shù)之間的關(guān)系,來實(shí)現(xiàn)干標(biāo)定。
2.2局限性
1)渦街流量計不適用于低雷諾數(shù)測量(ReD≥2×104),因此不適用于低流速,或者小口徑,或者高黏度的流體計量。
2)漩渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響。
3)除了熱敏和超聲式,其他種類的渦街流量計對管道機(jī)械振動均較敏感,不宜用于強(qiáng)震動場所。
4)儀表口徑不宜過大,一般口徑不超過300mm。
5)渦街流量計適用的流體比較廣泛,但不適用于臟污流體。
6)渦街流量計在混相流體中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還少。
3渦街流量計的初步選型
渦街流量計同樣具有局限性,也有其適用范圍,因此何種工況選用渦街流量計,選用哪一類的渦街流量計,選用多大口徑都是需要重點(diǎn)研究的課題。下面本文根據(jù)已經(jīng)投產(chǎn)的某油氣生產(chǎn)平臺實(shí)際工況(表1)進(jìn)行了流量儀表的初步選型。
由表1中的工藝參數(shù)可知,管道介質(zhì)為生產(chǎn)水。它由原油處理系統(tǒng)的生產(chǎn)污水經(jīng)過斜板除油器除掉浮油后產(chǎn)生。除掉浮油后的生產(chǎn)污水進(jìn)入溶氣式氣浮進(jìn)一步去除污水中的小油滴。首先從管道尺寸考慮,由于管道尺寸為8*25.4=203.2mm,超出靶式流量計(15~50mm)和科氏流量計(150~200mm)的常用測量管道尺寸范圍,排除靶式、浮子流量計和科氏流量計;從壓損方面考慮,排除孔板流量計(壓損:20~50kPaG);從安裝方式方面考慮,排除浮子流量計(需要垂直安裝);容積式、超聲式、電磁式、渦街流量計滿足上述要求。后從購置考慮,由于渦街流量計的購置、安裝、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用較低的特點(diǎn),因此在此選擇渦街流量計作為初步選型儀表。