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渦街流量計如(rú)何選型

點擊(jī)次數:2194 發(fā)布時間:2021-03-09 03:03:11
儀表(biǎo)口徑的確定和安裝(zhuāng)設計
儀表選(xuǎn)型(xíng)是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正(zhèng)確與否將直接影響到(dào)儀表是否能夠(gòu)正常運行.因此用戶和設計單位在(zài)選(xuǎn)用本公司產品時,請仔細閱讀本節資料,認真核(hé)對流體的工藝(yì)參(cān)數並**可與我(wǒ)公司的銷售(shòu)或技術支持部門聯係,以確保選(xuǎn)型正確。
一(yī).適用流量範圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇,根據流量範圍來確定。不(bú)同口徑渦街流量(liàng)儀表的測量範圍是不一樣的。即使同一口徑流量表,用於不同(tóng)介質時,它的測(cè)量範圍也是不一樣的。實際可測的流(liú)量範圍需要通過計算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量範圍,見表(二),參比(bǐ)條件如下:
1.氣體:常溫常(cháng)壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2.液(yè)體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
(二)確定流量範圍和儀表口徑的基本步驟:
1. 明確以下工作參數(shù)。
(1)被測介質的名稱、組份
(2)工作(zuò)狀態(tài)的*小、常用、*大(dà)流量
(3)介(jiè)質的*低(dī)、常用、*高壓力和溫度
(4)工作狀(zhuàng)態下介質的粘度
2.渦街流量計測量的是介質的工作狀態體積流量,因此應先根據工藝參數求出介質(zhì)的工作狀態體積流量,相關公式如下:
(1)已知氣體標準狀(zhuàng)態體積流(liú)量,可通過以下公式求出工況體(tǐ)積流量
渦街流量計測量體積流量公式
(2)已知氣體標準狀態密度ρ,可通過以(yǐ)下(xià)公式求(qiú)出工況密度
渦街流量計測量體積(jī)流量公式
(3)已知質量流量Qm換算為體積流量Q
渦街(jiē)流量計測量體積流量公式
式中:
Qv: 介質在工況狀態下的體積流量(liàng)(m3/h)
    (Qv=3600f/K  K:儀表係數 )
Qo: 介質在標準狀態下的體(tǐ)積流量(Nm3/h)
Qm: 質量流量 (t/h)
ρ: 介質在(zài)工(gōng)況狀態下的密度(kg/m3)
ρo:介質在標準狀態下的密度(dù)(kg/m3),常用氣體介質的標準狀態密(mì)度,見表(三)
P: 工況(kuàng)狀態表壓(MPa)
t: 工況狀態溫度(℃)
3.儀表下限(xiàn)流量的(de)確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算,渦街(jiē)流(liú)量儀表口(kǒu)徑的選擇主要(yào)是對(duì)流量下限的(de)計(jì)算。下限流量的計算(suàn)應該滿足兩個(gè)條件:*小雷(léi)諾數不應低於界限雷諾數(Re=2×104);對於應力式渦街流量儀表在下限流量時產生的旋渦強度應大於傳感(gǎn)器旋渦強度的允許值(旋(xuán)渦強度與升力(lì)ρv2  成比例關係)。這些條件可表示如下:
由密(mì)度決定的工況可測下(xià)限流量:
渦街(jiē)流量計測量(liàng)體積流(liú)量公式
由運動粘度決定的線性下限流量:
渦街流量計測量體積流量公式
式中(zhōng):
Qρ:滿足旋渦強度要(yào)求的*小體積流量(m3/h)
ρ0:參比條件(jiàn)下介質的密度 
Qυ:滿足(zú)*小雷諾數(shù)要求的*小線性體積流量(m3/h) 
ρ:被測(cè)介質工(gōng)況密度(kg/m3)
Q0: 參比條件下儀表的(de)*小體積流量
(m3/h)      
υ:工作狀態下介質的運動粘度(m2/s)
υo:參比條件下介質的運動粘度(m2/s)
通(tōng)過公式(6)、(7)計(jì)算出Qρ和Qν。比(bǐ)較Qρ和Qν,確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量:
Qυ≥Qρ:可測流量範圍為Qρ~Qmax  , 線性流量範圍為Qυ~Qmax
Qρ~Qmax  
Qmax:渦街流量儀(yí)表的上限(xiàn)體(tǐ)積流量(m3/h)
4.儀表上限流量以表(二)中的上(shàng)限流量為準.氣體的上限流(liú)速應該小於70m/s,液體的上限流速應該小於7m/s
5.當用戶測量的介(jiè)質為蒸汽時,常采用的(de)計量單位是質量流量,即:t/h或Kg/h。由於蒸汽(過熱蒸汽和飽和蒸汽)在不同溫度和(hé)壓(yā)力下的密度是不同的,因此蒸汽流量範圍(wéi)的確定可由公(gōng)式(8)進(jìn)行計算得出
渦街流量計測量體積流量公式
式中:
ρ: 蒸汽的密度(kg/m3) 
ρ0:1.205kg/m3 
Q蒸汽 :蒸汽質(zhì)量流量(liàng)(t/h)
6.計算壓力損失,檢測壓力(lì)損失對工藝管線是否有影響,公式(單位:Pa):
Δp= CdρV2/2    公式(9)
式中: 
Δp:壓力損失(Pa)  Cd:壓力損失係數
ρ:工況介質密度(kg/m3)V:平均流速(m/s)
7.被測(cè)介質為液體時,為防止氣(qì)化(huà)和氣蝕,應使管道壓力(lì)符合以下要求: 
p≥2.7Δp+1.3p0       公式(10)
式中: 
Δp: 壓力損失(Pa)
p0:工作溫(wēn)度下液體(tǐ)的飽和蒸汽壓(Pa絕壓)
Po:流體的蒸汽壓力  (Pa絕壓(yā))
8.渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出(chū)的可測流量下限不滿足設計工藝要求(qiú)時,應(yīng)該考慮選用其它類型(xíng)流量(liàng)計
9.通過計算如果有兩種口徑都可滿(mǎn)足要求,為了提高測量效果、降低造價,應選用口徑較小的表。應該注意的(de)是,盡可(kě)能使(shǐ)常用量處在流量範圍上限的1/2~2/3
表(二(èr))  參比條件下渦街流量傳感器工況流量範圍(wéi)表
渦街流量計流量範(fàn)圍對照表(biǎo)
表(三(sān)) 常用氣體介質的標(biāo)準狀態密度(0℃,絕(jué)壓P=0.1MPa)
渦街流量計氣體密度對照表
(三)選型舉例:
例一:已知氣體壓力和溫度及標況下的流量時
某壓縮空氣,標況流量範圍為QN=1200-12000Nm3/h,壓力P=0.7Mpa(表壓),溫度t=30℃。試確定流量計口徑(jìng)。
步驟一:計算壓縮空氣的工況體積流量
由公(gōng)式(3):
工況使用下限體積(jī)流量為:
Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/(P +0.1)=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/(0.7 +0.1)=157(m3/h) 
工況使(shǐ)用(yòng)流量(liàng)上限為: Qvmax=1570(m3/h)
步驟二:根據(jù)使用工況流量範圍(wéi)157-1570m3/h,查表(二),滿足下(xià)限流量條件的流量(liàng)計為DN80 、DN100和DN125,考慮到上限流量1270m3/h及(jí)使用效果和經濟成本,初選DN100, DN100流量(liàng)計的工況(kuàng)流量範圍是100-1700m3/h,接近使用流量範圍,初選DN100流量(liàng)計,但(dàn)應具體核(hé)算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量。核算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量:
由公式(4)及公式(6):
渦街(jiē)流(liú)量(liàng)計測量流量公式(shì)
即,流量計在該工況條件下的可測下限流量是37.46m3/h,遠小於要求的工況下限(xiàn)流量157m3/h,確(què)定選用DN100流量計。
例二:已知(zhī)蒸汽壓力和溫度及(jí)工況流量時測量介質為過熱蒸汽,蒸汽(qì)溫度為320℃,壓力為1.5MPa(絕壓),流量範圍為3t/h~25t/h, 試  確定(dìng)流量計口徑。
步驟(zhòu)一:計算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積(jī)流(liú)量範圍,經查附表(二),該狀態下蒸汽的密度為(wéi):5.665Kg/m3,由公式(8) :
渦街流量計測量流量公式
步驟二:根(gēn)據等效(xiào)參比流量範圍765-6379m3/h,查表(二),比較適合該流量範圍為(wéi)DN200口徑。
二.儀表的安裝設計
儀表的正確安裝(zhuāng)是保障(zhàng)儀表正常運行的重(chóng)要環節(jiē),若安裝不當,輕則(zé)影響儀表的使(shǐ)用精度(dù),重則會(huì)影響儀表的使用(yòng)壽命,甚至會損壞儀表。
(一(yī))安裝環境要求(qiú):
1.盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表(biǎo)的供電電(diàn)源盡可能與這些設備分離。
2.避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風措施。
3.避開高濕環境和強腐蝕氣體(tǐ)環(huán)境。若必(bì)須(xū)安裝,須有通風措施。
4.渦(wō)街流量儀表應盡量避免(miǎn)安裝在振動較強的管道上。若必須安裝,須在其上(shàng)下遊2D處加設管道緊固裝置,並加防振(zhèn)墊,加強抗振效果。
5.儀表*好(hǎo)安裝在室內,安裝在室外應(yīng)注意防水,特別注意在電氣接口處應將(jiāng)電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進入放大器殼內。
6.儀表安裝點周圍應該留有(yǒu)較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護。
(二)儀表管道安裝要求:
1.渦街流量儀表對安裝點的上下遊直(zhí)管段有(yǒu)一定要求,否則會影響(xiǎng)介質在管道中的流場,影響儀表的(de)測量(liàng)精度。儀表的上下(xià)遊直管段長度要求(qiú)見圖(三(sān))  
DN為儀表工稱口徑
渦(wō)街流量計安裝注意事項
注(zhù):調(diào)節閥盡可能不(bú)安裝(zhuāng)在渦街(jiē)流量儀表的上(shàng)遊,而應安(ān)裝在渦街流量儀表(biǎo)的下遊10D處。
2.上(shàng)、下遊配管內徑應相(xiàng)同。如有差異,則配管內徑(jìng)Dp與渦街儀表表體內徑Db,應(yīng)滿足以下關係
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下遊配管應與流量儀(yí)表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小(xiǎo)於0.05Db
3.儀(yí)表與法蘭之間的密封墊,在安裝時不能凸入(rù)管內,其(qí)內(nèi)徑應比表體內徑大1-2mm
4.測壓孔和測(cè)溫孔的安裝(zhuāng)設(shè)計(jì)。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時,測壓孔應設置在下遊3-5D處,測溫孔應設置在下遊6-8D處,見圖(七)。D為儀表工稱口徑,單位:mm
5.儀表在在管道上可(kě)以(yǐ)水平、垂直或傾斜安裝。
6.測量(liàng)氣體時,在(zài)垂直管道安裝儀表(biǎo),氣體流向不限(xiàn)。但若管道內含少量液體,為了防止液(yè)體(tǐ)進(jìn)入儀表測量管,氣流應自下而上流動,如圖(四)a所示
7.測量(liàng)液(yè)體時,為了保證管內充(chōng)滿液體(tǐ),所(suǒ)以在垂(chuí)直或傾斜管道安裝(zhuāng)儀表時,應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體,為了防止氣體進入儀表(biǎo)測量管,儀表(biǎo)應安裝在管線的較低處
如圖(四)b所示
渦街流(liú)量計安裝注意事項
8.測量高溫、低溫介質時,應注意保溫措施。轉換器內部(bù)(表(biǎo)頭殼體內)高溫一(yī)般不(bú)應超過70℃;低溫易使轉換器(qì)內部出現凝露,降低印製電路板的絕緣阻抗,影響儀表(biǎo)正常工作。
(三)儀表的安裝外形尺寸:見圖(tú)(五)、圖(六)
渦(wō)街流量計外形尺寸圖
(四)插入式渦街流量儀表安裝步(bù)驟:
1.在管道上用氣焊開一個略小於φ100mm的圓孔,並把(bǎ)圓孔周圍毛刺清除幹(gàn)淨,以保證測頭旋轉流利
2.在管道圓孔處焊上廠(chǎng)家提供的法蘭(lán),要求(qiú)法蘭軸線與管道軸線垂直。
3.將球閥及傳感器安裝在焊接好的發蘭上。
4.調節絲杠,使插入深(shēn)度符合要(yào)求(保證測頭中心軸線和管道中心(xīn)軸線重合),流體流向必須與方向標上的指示箭頭保持一致。
5.均勻擰緊壓蓋上(shàng)的螺絲。(注(zhù):壓蓋的鬆緊程度決定儀表的密封程度和絲(sī)杠能否旋動)
6.檢查各環(huán)節是否完成好,慢慢打(dǎ)開閥門觀察是(shì)否有泄漏(需(xū)特別注意人身安全)若有泄露請重複步驟5、6。
(五)壓力變送器和Pt100安(ān)裝示意圖
渦街流量計壓力變送器和(hé)Pt100安裝示意圖

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