Einführung und Messanwendung des Wirbeldurchflussmessers

Der Standard-Durchflussmesser mit Blende wurde in den 1980er Jahren häufig zur Messung des Sattdampfdurchflusses verwendet, aber seit der Entwicklung von Durchflussinstrumenten, obwohl der Durchflussmesser mit Blende eine lange Geschichte und ein breites Anwendungsspektrum hat. Die Leute haben ihn gut studiert und die experimentellen Daten sind vollständig, aber es gibt immer noch einige Mängel bei der Verwendung von Durchflussmessern mit Standardblende zur Messung des Sattdampfflusses: Erstens ist der Druckverlust groß; Zweitens sind das Impulsrohr, drei Gruppen von Ventilen und Anschlüssen leicht zu lecken; Drittens ist der Messbereich klein, im Allgemeinen 3:1, was leicht zu niedrigen Messwerten bei großen Durchflussschwankungen führt. Der Wirbeldurchflussmesser hat eine einfache Struktur, und der Wirbeltransmitter wird direkt an der Rohrleitung installiert, wodurch das Phänomen der Rohrleitungsleckage überwunden wird. Darüber hinaus hat der Vortex-Durchflussmesser einen geringen Druckverlust und einen großen Bereich, und das Messbereichsverhältnis von Sattdampf kann 30: 1 erreichen. Daher wird mit der Reife der Vortex-Durchflussmesser-Messtechnik der Einsatz von Vortex-Durchflussmessern immer beliebter.

1. Messprinzip des Vortex-Durchflussmessers

Vortex-Durchflussmesser verwenden das Flüssigkeitsoszillationsprinzip, um den Durchfluss zu messen. Beim Durchströmen des Fluids durch den Wirbel-Strömungsgeber in der Rohrleitung werden hinter dem Wirbelgenerator der Dreieckssäule nach oben und unten abwechselnd zwei dem Durchfluss proportionale Wirbelreihen erzeugt. Die Freisetzungsfrequenz des Wirbels hängt von der mittleren Geschwindigkeit des durch den Wirbelgenerator strömenden Fluids und der charakteristischen Breite des Wirbelgenerators ab, die wie folgt ausgedrückt werden kann:

Wobei: F die Freisetzungsfrequenz des Wirbels ist, Hz; V ist die durchschnittliche Geschwindigkeit des Fluids, das durch den Wirbelgenerator strömt, m/s; D ist die charakteristische Breite des Wirbelgenerators, m; ST ist die Strouhal-Zahl, dimensionslos, und ihr Wertebereich liegt zwischen 0,14 und 0,27. ST ist eine Funktion der Reynolds-Zahl, st=f (1/re).

Wenn die Reynolds-Zahl Re im Bereich von 102–105 liegt, beträgt der st-Wert etwa 0,2. Daher sollte bei der Messung die Reynolds-Zahl des Fluids 102-105 und die Wirbelfrequenz f=0,2v/d sein.

Daher kann die Durchschnittsgeschwindigkeit V des durch den Wirbelgenerator strömenden Fluids berechnet werden, indem die Wirbelfrequenz gemessen wird, und dann kann der Durchfluss Q aus der Formel q = va erhalten werden, wobei a die Querschnittsfläche des strömenden Fluids ist durch den Wirbelgenerator.

Wenn der Wirbel auf beiden Seiten des Generators erzeugt wird, wird der piezoelektrische Sensor verwendet, um die alternierende Auftriebsänderung senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids zu messen, die Auftriebsänderung in ein elektrisches Frequenzsignal umzuwandeln, das Frequenzsignal zu verstärken und zu formen und es auszugeben zum Sekundärinstrument zur Akkumulation und Anzeige.

2. Anwendung des Vortex-Durchflussmessers

2.1 Auswahl des Vortex-Durchflussmessers

2.1.1 Auswahl des Vortex-Durchflusstransmitters

Bei der Sattdampfmessung verwendet unser Unternehmen einen piezoelektrischen Vortex-Durchflusstransmitter vom Typ VA, der von der Hefei Instrument General Factory hergestellt wird. Aufgrund der großen Auswahl an Wirbeldurchflussmessern wird in der praktischen Anwendung allgemein davon ausgegangen, dass der Durchfluss von Sattdampf nicht niedriger als die untere Grenze des Wirbeldurchflussmessers ist, dh die Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit darf nicht niedriger als 5 m / s. Vortex-Durchflusstransmitter mit unterschiedlichen Durchmessern werden nach dem Dampfverbrauch und nicht nach den vorhandenen Prozessrohrdurchmessern ausgewählt.

2.1.2 Auswahl des Drucktransmitters zur Druckkompensation

Aufgrund der langen Sattdampfleitung und großer Druckschwankungen muss ein Druckausgleich vorgenommen werden. Unter Berücksichtigung des entsprechenden Zusammenhangs zwischen Druck, Temperatur und Dichte kann nur eine Druckkompensation in die Messung übernommen werden. Da der Sattdampfdruck der Pipeline unseres Unternehmens im Bereich von 0,3-0,7 MPa liegt, kann der Bereich des Drucktransmitters mit 1 MPa gewählt werden.