와류 유량계의 도입 및 측정 응용

표준 오리피스 유량계는 1980년대에 포화 증기 유량 측정에 널리 사용되었지만 오리피스 유량계는 오랜 역사와 광범위한 응용 분야를 가지고 있음에도 불구하고 유량 계측기의 개발부터 시작되었습니다. 사람들은 그를 잘 연구했고 실험 데이터는 완전했지만 포화 증기 유량을 측정하기 위해 표준 오리피스 유량계를 사용하는 데 여전히 몇 가지 결함이 있습니다. 첫째, 압력 손실이 크며; 둘째, 임펄스 파이프, 세 그룹의 밸브 및 커넥터는 누출되기 쉽습니다. 셋째, 측정 범위가 일반적으로 3:1로 작아서 큰 유량 변동에 대해 낮은 측정 값을 유발하기 쉽습니다. 와류 유량계는 구조가 간단하고 와류 송신기가 파이프 라인에 직접 설치되어 파이프 라인 누출 현상을 극복합니다. 또한 와류 유량계는 압력 손실이 적고 범위가 넓으며 포화 증기의 측정 범위 비율은 30:1에 도달할 수 있습니다. 따라서 와류 유량계 측정 기술이 성숙함에 따라 와류 유량계의 사용이 점점 더 대중화되고 있습니다.

1. 와류 유량계의 측정 원리

와류 유량계는 유체 진동 원리를 사용하여 유량을 측정합니다. 유체가 파이프라인의 와류 트랜스미터를 통과할 때 유량에 비례하는 2열의 와류가 삼각 기둥의 와류 발생기 뒤에서 상하로 교대로 생성됩니다. 와류의 방출 주파수는 와류 발생기를 통해 흐르는 유체의 평균 속도 및 와류 발생기의 특성 폭과 관련되며 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

여기서: F는 와류의 방출 주파수, Hz입니다. V는 와류 발생기를 통해 흐르는 유체의 평균 속도, m/s입니다. D는 와류 발생기의 특성 폭, m입니다. ST는 무차원 Strouhal 수이며 값 범위는 0.14-0.27입니다. ST는 레이놀즈 수의 함수, st=f(1/re)입니다.

레이놀즈 수 Re가 102-105의 범위에 있을 때 st 값은 약 0.2입니다. 따라서 측정에서 유체의 레이놀즈 수는 102-105이고 와류 주파수 f=0.2v/d가 되어야 합니다.

따라서 와류 발생기를 통해 흐르는 유체의 평균 속도 V는 와류 주파수를 측정하여 계산할 수 있으며 흐름 Q는 공식 q = va에서 얻을 수 있습니다. 여기서 a는 흐르는 유체의 단면적입니다. 소용돌이 발생기를 통해.

발전기 양쪽에서 와류가 발생하면 압전 센서를 사용하여 유체 흐름 방향에 수직인 교번 양력 변화를 측정하고 양력 변화를 전기 주파수 신호로 변환하고 주파수 신호를 증폭 및 형상화하여 출력합니다. 축적 및 표시를 위한 보조 도구에.

2. 와류 유량계의 적용

2.1 와류 유량계의 선택

2.1.1 와류 유량 트랜스미터의 선택

포화 증기 측정에서 우리 회사는 Hefei Instrument General Factory에서 생산 한 VA 유형 압전 와류 유량계를 채택합니다. 와류 유량계의 넓은 범위로 인해 실제 적용에서 일반적으로 포화 증기의 흐름은 와류 유량계의 하한보다 낮지 않은 것으로 간주됩니다. 즉, 유체 유량은 5m / 에스. 기존의 프로세스 파이프 직경이 아닌 스팀 소비량에 따라 직경이 다른 Vortex 유량 트랜스미터를 선택합니다.

2.1.2 압력 보상을 위한 압력 트랜스미터 선택

긴 포화 증기 파이프라인과 큰 압력 변동으로 인해 압력 보상을 채택해야 합니다. 압력, 온도 및 밀도 사이의 해당 관계를 고려하여 측정에 압력 보상만 채택할 수 있습니다. 당사 파이프라인의 포화증기압은 0.3-0.7mpa 범위이므로 압력 트랜스미터의 범위는 1MPa로 선택할 수 있습니다.