مقدمة وتطبيق قياس الجريان الدوامي
تم استخدام مقياس التدفق ذو الفتحة القياسية على نطاق واسع في قياس تدفق البخار المشبع في الثمانينيات ، ولكن من تطوير أدوات التدفق ، على الرغم من أن مقياس تدفق الفوهة له تاريخ طويل ومجموعة واسعة من التطبيقات ؛ لقد درسه الناس جيدًا واكتملت البيانات التجريبية ، ولكن لا تزال هناك بعض أوجه القصور في استخدام مقياس تدفق الفتحة القياسي لقياس تدفق البخار المشبع: أولاً ، فقدان الضغط كبير ؛ ثانيًا ، من السهل تسريب أنبوب الدفع ، وثلاث مجموعات من الصمامات والموصلات ؛ ثالثًا ، نطاق القياس صغير ، بشكل عام 3: 1 ، ومن السهل أن يتسبب في قيم قياس منخفضة لتقلبات التدفق الكبيرة. يتميز مقياس التدفق الدوامي بهيكل بسيط ، ويتم تثبيت جهاز إرسال الدوامة مباشرة على خط الأنابيب ، والذي يتغلب على ظاهرة تسرب خط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك ، مقياس التدفق الدوامي لديه خسارة ضغط صغيرة ونطاق واسع ، ونسبة نطاق القياس للبخار المشبع يمكن أن تصل إلى 30: 1. لذلك ، مع نضج تقنية قياس مقياس التدفق الدوامي ، أصبح استخدام مقياس التدفق الدوامي أكثر شيوعًا.
1. مبدأ قياس دوامة مقياس الجريان
يستخدم مقياس التدفق الدوامي مبدأ تذبذب السوائل لقياس التدفق. عندما يمر السائل عبر جهاز إرسال تدفق الدوامة في خط الأنابيب ، يتم إنشاء صفين من الدوامات المتناسبة مع معدل التدفق بالتناوب لأعلى ولأسفل خلف مولد الدوامة في العمود الثلاثي. يرتبط تكرار إطلاق الدوامة بمتوسط سرعة تدفق السائل عبر مولد الدوامة والعرض المميز لمولد الدوامة ، والذي يمكن التعبير عنه على النحو التالي:
حيث: F هو تردد إطلاق الدوامة ، هرتز ؛ V هي السرعة المتوسطة للسائل المتدفق عبر مولد الدوامة ، م / ث ؛ D هو العرض المميز لمولد الدوامة ، م ؛ ST هو رقم Strouhal ، بلا أبعاد ، ونطاق قيمته هو 0.14-0.27. ST هي دالة لرقم رينولدز ، st = f (1 / re).
عندما يكون رقم رينولدز Re في حدود 102-105 ، تكون القيمة st حوالي 0.2. لذلك ، في القياس ، يجب أن يكون رقم رينولدز للسائل 102-105 وتردد الدوامة f = 0.2 فولت / يوم.
لذلك ، يمكن حساب متوسط السرعة V للسائل المتدفق عبر مولد الدوامة عن طريق قياس تردد الدوامة ، ومن ثم يمكن الحصول على التدفق Q من الصيغة q = va ، حيث a هي منطقة المقطع العرضي للسائل المتدفق من خلال مولد الدوامة.
عندما يتم إنشاء الدوامة على جانبي المولد ، يتم استخدام المستشعر الكهرضغطية لقياس تغيير الرفع المتناوب بشكل عمودي على اتجاه تدفق السوائل ، وتحويل تغيير الرفع إلى إشارة تردد كهربائية ، وتضخيم وتشكيل إشارة التردد ، وإخراجها إلى الأداة الثانوية للتراكم والعرض.
2. تطبيق مقياس الجريان الدوامي
2.1 اختيار مقياس التدفق الدوامي
2.1.1 اختيار جهاز إرسال تدفق دوامة
في قياس البخار المشبع ، تتبنى شركتنا جهاز إرسال تدفق دوامة كهرضغطية نوع VA من إنتاج Hefei Instrument General Factory. نظرًا للمجموعة الواسعة من مقياس التدفق الدوامي ، في التطبيق العملي ، يُنظر عمومًا إلى أن تدفق البخار المشبع ليس أقل من الحد الأدنى لمقياس التدفق الدوامي ، أي يجب ألا يقل معدل تدفق السوائل عن 5 أمتار / س. يتم اختيار أجهزة إرسال التدفق الدوامة بأقطار مختلفة وفقًا لاستهلاك البخار ، بدلاً من أقطار أنابيب العملية الحالية.
2.1.2 اختيار مرسل الضغط لتعويض الضغط
نظرًا لخط أنابيب البخار المشبع الطويل وتقلبات الضغط الكبيرة ، يجب اعتماد تعويض الضغط. بالنظر إلى العلاقة المقابلة بين الضغط ودرجة الحرارة والكثافة ، يمكن اعتماد تعويض الضغط فقط في القياس. نظرًا لأن ضغط البخار المشبع لخط أنابيب شركتنا يتراوح بين 0.3-0.7 ميجا باسكال ، يمكن تحديد نطاق جهاز إرسال الضغط على أنه 1 ميجا باسكال.