Introducción y aplicación de medición del caudalímetro de vórtice.
El medidor de flujo de orificio estándar se usó ampliamente en la medición del flujo de vapor saturado en la década de 1980, pero desde el desarrollo de instrumentos de flujo, aunque el medidor de flujo de orificio tiene una larga historia y una amplia gama de aplicaciones; La gente lo ha estudiado bien y los datos experimentales están completos, pero aún existen algunas deficiencias en el uso de un caudalímetro de orificio estándar para medir el caudal de vapor saturado: primero, la pérdida de presión es grande; En segundo lugar, la tubería de impulso, tres grupos de válvulas y conectores son fáciles de filtrar; Tercero, el rango de medición es pequeño, generalmente 3:1, lo cual es fácil de causar valores de medición bajos para grandes fluctuaciones de flujo. El medidor de flujo de vórtice tiene una estructura simple y el transmisor de vórtice se instala directamente en la tubería, lo que supera el fenómeno de la fuga de la tubería. Además, el caudalímetro de vórtice tiene una pequeña pérdida de presión y un amplio rango, y la relación del rango de medición del vapor saturado puede llegar a 30:1. Por lo tanto, con la madurez de la tecnología de medición de caudalímetros de vórtice, el uso de caudalímetros de vórtice es cada vez más popular.
1. Principio de medición del caudalímetro de vórtice
El caudalímetro Vortex utiliza el principio de oscilación de fluidos para medir el caudal. Cuando el fluido pasa a través del transmisor de flujo de vórtice en la tubería, se generan alternativamente dos filas de vórtices proporcionales al caudal arriba y abajo detrás del generador de vórtice de la columna triangular. La frecuencia de liberación del vórtice está relacionada con la velocidad promedio del fluido que fluye a través del generador de vórtice y el ancho característico del generador de vórtice, que se puede expresar de la siguiente manera:
Donde: F es la frecuencia de liberación del vórtice, Hz; V es la velocidad promedio del fluido que fluye a través del generador de vórtice, m/s; D es el ancho característico del generador de vórtice, m; ST es el número de Strouhal, adimensional, y su rango de valores es 0,14-0,27. ST es una función del número de Reynolds, st=f (1/re).
Cuando el número de Reynolds Re está en el rango de 102-105, el valor de st es de aproximadamente 0,2. Por tanto, en la medida, el número de Reynolds del fluido debe ser 102-105 y la frecuencia de vórtice f=0,2v/d.
Por lo tanto, la velocidad promedio V del fluido que fluye a través del generador de vórtice se puede calcular midiendo la frecuencia del vórtice, y luego el flujo Q se puede obtener a partir de la fórmula q=va, donde a es el área de la sección transversal del fluido que fluye. a través del generador de vórtice.
Cuando el vórtice se genera en ambos lados del generador, el sensor piezoeléctrico se usa para medir el cambio de elevación alterno perpendicular a la dirección del flujo del fluido, convertir el cambio de elevación en una señal de frecuencia eléctrica, amplificar y dar forma a la señal de frecuencia y emitirla al instrumento secundario para acumulación y visualización.
2. Aplicación de caudalímetro de vórtice
2.1 selección de caudalímetro de vórtice
2.1.1 selección del transmisor de flujo de vórtice
En la medición de vapor saturado, nuestra empresa adopta un transmisor de flujo de vórtice piezoeléctrico tipo VA producido por Hefei Instrument General Factory. Debido a la amplia gama de caudalímetros de vórtice, en la aplicación práctica, generalmente se considera que el caudal de vapor saturado no es inferior al límite inferior del caudalímetro de vórtice, es decir, el caudal de fluido no debe ser inferior a 5 m/ s. Los transmisores de flujo Vortex con diferentes diámetros se seleccionan de acuerdo con el consumo de vapor, en lugar de los diámetros de tubería de proceso existentes.
2.1.2 Selección del transmisor de presión para compensación de presión
Debido a la larga tubería de vapor saturado y la gran fluctuación de presión, se debe adoptar una compensación de presión. Teniendo en cuenta la relación correspondiente entre presión, temperatura y densidad, solo se puede adoptar la compensación de presión en la medición. Dado que la presión de vapor saturado de la tubería de nuestra empresa está en el rango de 0,3-0,7 mpa, el rango del transmisor de presión se puede seleccionar como 1 MPa.