Pengenalan dan aplikasi pengukuran vortex flowmeter
Flowmeter orifice standar banyak digunakan dalam pengukuran aliran uap jenuh pada 1980-an, tetapi dari perkembangan instrumen aliran, meskipun flowmeter orifice memiliki sejarah panjang dan berbagai aplikasi; Orang-orang telah mempelajarinya dengan baik dan data eksperimennya lengkap, tetapi masih ada beberapa kekurangan dalam menggunakan flowmeter orifice standar untuk mengukur aliran uap jenuh: pertama, kehilangan tekanannya besar; Kedua, pipa impuls, tiga kelompok katup dan konektor mudah bocor; Ketiga, rentang pengukuran kecil, umumnya 3: 1, yang mudah menyebabkan nilai pengukuran rendah untuk fluktuasi aliran yang besar. Flowmeter pusaran memiliki struktur sederhana, dan pemancar pusaran dipasang langsung pada pipa, yang mengatasi fenomena kebocoran pipa. Selain itu, flowmeter vortex memiliki kehilangan tekanan kecil dan jangkauan luas, dan rasio rentang pengukuran uap jenuh dapat mencapai 30:1. Oleh karena itu, dengan kematangan teknologi pengukuran flowmeter vortex, penggunaan flowmeter vortex semakin populer.
1. Prinsip pengukuran flowmeter vortex
Flowmeter vortex menggunakan prinsip osilasi fluida untuk mengukur aliran. Ketika fluida melewati pemancar aliran vortex di dalam pipa, dua baris vortex sebanding dengan laju aliran secara bergantian dibangkitkan ke atas dan ke bawah di belakang generator vortex kolom segitiga. Frekuensi pelepasan vortex terkait dengan kecepatan rata-rata fluida yang mengalir melalui generator vortex dan lebar karakteristik generator vortex, yang dapat dinyatakan sebagai berikut:
Dimana: F adalah frekuensi pelepasan pusaran, Hz; V adalah kecepatan rata-rata fluida yang mengalir melalui generator vortex, m/s; D adalah lebar karakteristik generator vortex, m; ST adalah bilangan Strouhal, tak berdimensi, dan rentang nilainya 0,14-0,27. ST adalah fungsi bilangan Reynolds, st=f (1/re).
Ketika bilangan Reynolds Re berada pada kisaran 102-105, nilai st adalah sekitar 0,2. Oleh karena itu, dalam pengukuran, bilangan Reynolds fluida harus 102-105 dan frekuensi vortex f=0.2v/d.
Oleh karena itu, kecepatan rata-rata V dari fluida yang mengalir melalui generator vortex dapat dihitung dengan mengukur frekuensi vortex, dan kemudian aliran Q dapat diperoleh dari rumus q=va, di mana a adalah luas penampang fluida yang mengalir. melalui generator pusaran.
Ketika pusaran dihasilkan di kedua sisi generator, sensor piezoelektrik digunakan untuk mengukur perubahan lift bolak-balik tegak lurus terhadap arah aliran fluida, mengubah perubahan lift menjadi sinyal frekuensi listrik, memperkuat dan membentuk sinyal frekuensi, dan mengeluarkannya ke instrumen sekunder untuk akumulasi dan tampilan.
2. Aplikasi flowmeter vortex
2.1 pemilihan flowmeter vortex
2.1.1 pemilihan pemancar aliran pusaran
Dalam pengukuran uap jenuh, perusahaan kami mengadopsi pemancar aliran pusaran piezoelektrik tipe VA yang diproduksi oleh Pabrik Umum Instrumen Hefei. Karena berbagai flowmeter vortex, dalam aplikasi praktis, umumnya dianggap bahwa aliran uap jenuh tidak lebih rendah dari batas bawah flowmeter vortex, artinya, laju aliran fluida tidak boleh lebih rendah dari 5m / s. Pemancar aliran vortex dengan diameter berbeda dipilih sesuai dengan konsumsi uap, daripada diameter pipa proses yang ada.
2.1.2 pemilihan pemancar tekanan untuk kompensasi tekanan
Karena pipa uap jenuh yang panjang dan fluktuasi tekanan yang besar, kompensasi tekanan harus diadopsi. Mempertimbangkan hubungan yang sesuai antara tekanan, suhu dan kepadatan, hanya kompensasi tekanan yang dapat diadopsi dalam pengukuran. Karena tekanan uap jenuh dari pipa perusahaan kami berada di kisaran 0,3-0,7mpa, kisaran pemancar tekanan dapat dipilih sebagai 1MPa.