Introduction et application de mesure du débitmètre vortex
Le débitmètre à orifice standard a été largement utilisé dans la mesure du débit de vapeur saturée dans les années 1980, mais depuis le développement des instruments de débit, bien que le débitmètre à orifice ait une longue histoire et un large éventail d'applications; Les gens l'ont bien étudié et les données expérimentales sont complètes, mais il y a encore quelques lacunes dans l'utilisation d'un débitmètre à orifice standard pour mesurer le débit de vapeur saturée : premièrement, la perte de charge est importante ; Deuxièmement, le tuyau d'impulsion, trois groupes de vannes et de connecteurs sont faciles à fuir ; Troisièmement, la plage de mesure est petite, généralement 3:1, ce qui est facile à provoquer des valeurs de mesure faibles pour les grandes fluctuations de débit. Le débitmètre vortex a une structure simple et le transmetteur vortex est directement installé sur le pipeline, ce qui surmonte le phénomène de fuite du pipeline. De plus, le débitmètre vortex a une faible perte de pression et une large plage, et le rapport de plage de mesure de la vapeur saturée peut atteindre 30:1. Par conséquent, avec la maturité de la technologie de mesure du débitmètre vortex, l'utilisation du débitmètre vortex est de plus en plus populaire.
1. Principe de mesure du débitmètre vortex
Le débitmètre Vortex utilise le principe d'oscillation du fluide pour mesurer le débit. Lorsque le fluide traverse le transmetteur de flux vortex dans la canalisation, deux rangées de vortex proportionnels au débit sont alternativement générés de haut en bas derrière le générateur de vortex de la colonne triangulaire. La fréquence de déclenchement du vortex est liée à la vitesse moyenne du fluide traversant le générateur de vortex et à la largeur caractéristique du générateur de vortex, qui peut s'exprimer comme suit :
Où : F est la fréquence de libération du vortex, Hz ; V est la vitesse moyenne du fluide s'écoulant à travers le générateur de vortex, m/s ; D est la largeur caractéristique du générateur de vortex, m; ST est le nombre de Strouhal, sans dimension, et sa plage de valeurs est de 0,14 à 0,27. ST est une fonction du nombre de Reynolds, st=f (1/re).
Lorsque le nombre de Reynolds Re est compris entre 102 et 105, la valeur st est d'environ 0,2. Par conséquent, lors de la mesure, le nombre de Reynolds du fluide doit être de 102-105 et la fréquence de vortex f=0,2v/d.
Par conséquent, la vitesse moyenne V du fluide s'écoulant à travers le générateur de vortex peut être calculée en mesurant la fréquence du vortex, puis le débit Q peut être obtenu à partir de la formule q=va, où a est la section transversale du fluide s'écoulant à travers le générateur de vortex.
Lorsque le vortex est généré des deux côtés du générateur, le capteur piézoélectrique est utilisé pour mesurer le changement de portance alternatif perpendiculaire à la direction d'écoulement du fluide, convertir le changement de portance en un signal de fréquence électrique, amplifier et façonner le signal de fréquence et le sortir à l'instrument secondaire pour l'accumulation et l'affichage.
2. Application du débitmètre vortex
2.1 sélection du débitmètre vortex
2.1.1 sélection du transmetteur de flux vortex
Dans la mesure de la vapeur saturée, notre société adopte un transmetteur de débit piézoélectrique vortex de type VA produit par Hefei Instrument General Factory. En raison de la large gamme de débitmètre vortex, en application pratique, on considère généralement que le débit de vapeur saturée n'est pas inférieur à la limite inférieure du débitmètre vortex, c'est-à-dire que le débit de fluide ne doit pas être inférieur à 5m/ s. Les transmetteurs de flux Vortex de différents diamètres sont sélectionnés en fonction de la consommation de vapeur, plutôt que des diamètres de tuyauterie de process existants.
2.1.2 sélection du transmetteur de pression pour la compensation de pression
En raison de la longue conduite de vapeur saturée et des grandes fluctuations de pression, une compensation de pression doit être adoptée. Compte tenu de la relation correspondante entre la pression, la température et la densité, seule la compensation de pression peut être adoptée dans la mesure. Étant donné que la pression de vapeur saturée du pipeline de notre société est comprise entre 0,3 et 0,7 MPa, la plage du transmetteur de pression peut être sélectionnée à 1 MPa.