蒸汽管道涡街流量计的优点、选型及安装维护
一、涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。因为涡街流量计具有其它流量计不具有的优势,问世以来得到了迅速发展。据统计,现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升,并且已经广泛用于各个领域。从这种趋势来看,涡街流量计将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计的理想替代产品首先介绍以下是涡街流量计优点: 1、结构简单牢固,无可动部件,长期运行十分可靠; 2、维护十分方便,安装费用低; 3、传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长; 4、输出与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便与计算机联网; 5、测量范围宽,量程比可达1:10; 6、压力损失小,运行费用低,更具节能意义; 7、在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化影响,仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数; 8、应用范围广,气体、液体的流量均可测量; 9、检定周期为2~4年。 二、涡街流量计优点很多,也适用于各类工况中流量的测量需求。对于涡街流量计的选型和安装就有很大的学问。在人们选择和安装涡街流量计的时候,应重点考虑以下个方面: 1、由于涡街流量计是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速影响,故它对直管段有一定的要求,一般是前10D、后5D; 2、测量液体时,上限流速受压损和气蚀现象限制,一般是0.5~8m/s; 3、测量气体时,上限流速受介质可压缩性变化的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,蒸汽是8~25m/s; 4、由于应力式涡街流量计对振动较为敏感,故在振动较大的管道安装流量计时,管道要有一定的减震措施; 5、由于应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器,故其受温度的限制,一般为-40~+300℃。 另外,涡街流量计安装的很多严格要求是前后需要很长的直管段,会提高使用者的安装成本,也容易受到场地的限制。不过目前已经有一些厂家可以提供在流量计内部缩径的设计,这样的设计大大降低了用户专门为涡街流量计配备直管段的需求,从而为企业省下不少的安装成本。面板式玻璃转子流量计主要组成是浮球、导杆、本体、外接等制成,有较好的耐腐性能,产品还具有结构合理、体积小、重量轻、锥管不易破碎等特点,面板式玻璃转子流量计的主要测量元件为一根小端向下,大端向上垂直安装的锥形管及其在内可以上下移动的浮子。当流体自下而上流经锥形管时,在浮子上下之间产生压差,浮子在此差压作用下上升。当使浮子上升的力与浮子所受的重力,浮力及粘性力三的合力相等时,浮子处于平衡位置。因此,流经流量计的流体流量与浮子上升高度,即与流量计的流通面积之间存在着一定的比例关系,浮子的位置高度可作为流量量度。面板式有机玻璃转子流量计可广泛应用于净水设备、化工、环保、石油、医药、食品等工业部门。
面板式玻璃转子流量计使用:
1〕流量计必须垂直安装,应无明显倾斜,其安装高度,应便于对浮子的读数,读数时,视线与浮子应水平。〔一般标准:需用的流量为流量计流量的50%-70%,尽量不要用到最高数。
2〕在仪表的上下游进出口应保证有5倍仪表口径的直管段。
3〕被侧流体压力须稳定,如流体太力不稳定,会造成浮子波动,不能正确测量,流量计上游应设置缓冲器或定值器。
4〕流量计应垂直安装,流量计中心线与铅垂线的夹角不应超过5度。
流量计的仪表常数即雷诺数的介绍
测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一个无因次量。
流体力学中表征粘性影响的相似准数。为纪念O.雷诺而命名,记作Re。Re=ρvL/μ,ρ、μ为流体密度和动力粘度,v、L为流场的特征速度和特征长度。对外流问题,v、L一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼展长或圆球直径);内流问题则取通道内平均流速和通道直径。雷诺数表示作用于流体微团的惯性力与粘性力[1]之比。两个几何相似流场的雷诺数相等,则对应微团的惯性力与粘性力之比相等。雷诺数越小意味着粘性力影响越显著,越大则惯性力影响越显著。雷诺数很小的流动(如润滑膜内的流动),其粘性影响遍及全流场。雷诺数很大的流动(如一般飞行器绕流),其粘性影响仅在物面附近的边界层或尾迹中才是重要的。在涉及粘性影响的流体力学实验中,雷诺数是主要的相似准数。但很多模型实验的雷诺数远小于实物的雷诺数,因此研究修正方法和发展高雷诺数实验设备是流体力学实验研究的重要课题。
测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一个无因次量。
雷诺数小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。雷诺数大,意味着惯性力占主要地位,流体呈紊流流动状态,一般管道雷诺数Re<2000为层流状态,Re>4000为紊流状态,Re=2000~4000为过渡状态。在不同的流动状态下,流体的运动规律.流速的分布等都是不同的,因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。
外部条件几何相似时(几何相似的管子,流体流过几何相似的物体等),若它们的雷诺数相等,则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。