渦街流量計在飽和蒸氣測量中的應用

  飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標準孔板流量計,但從流量儀表發(fā)展狀況來看,孔板流量計盡管其歷史悠久、應用范圍廣；人們對他的研究也zui充分，實驗數(shù)據(jù)zui完整，但用標準孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導壓管、三組閥及連接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3：1，對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計具有結構簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外，渦街流量計的壓力損失小，量程范圍寬，對飽和蒸氣測量量程比可達30：1。因此，隨著渦街流量計測量技術的成熟，渦街流量計的使用越來越受到人們的青睞。
1．渦街流量計的測量原理
      渦街流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時，在三角柱的漩渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度及漩渦發(fā)生體特征寬度有關，可用下式表示：式中：f為旋渦的釋放頻率，Hz; v為流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14-0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=f(1/Re)。當雷諾數(shù)Re在102-105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102-105，旋渦頻率f=0.2v/d。
      因此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求得流量q，其中，A為流體流過漩渦發(fā)生體的截面積。當旋渦在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生時，利用壓電傳感器測處于流體流向垂直的交變升力變化，將升力的變化轉(zhuǎn)換為電的頻率信號，再將頻率信號進行放大和整形，輸出到二次儀表，進行累積，顯示。
2．渦街流量計的應用
      2.1 渦街流量計的選擇
2.1.1 渦街流量變送器的選擇
      由于渦街流量計量程范圍寬，因此，在實際應用中，一般主要考慮測量飽和蒸氣的流量不低于渦街流量計的下限，也就是說必須滿足流體流速不低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

2.1.2 壓力補償用壓力變送器的選擇
       由于飽和蒸汽管路長，壓力波動較大，必須采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應關系，測量中只采用壓力補償即可，由于我公司管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。