Wprowadzenie i zastosowanie pomiarowe przepływomierza wirowego
Standardowy przepływomierz kryzowy był szeroko stosowany w pomiarach przepływu pary nasyconej w latach 80-tych, ale od rozwoju przyrządów przepływowych, chociaż przepływomierz kryzowy ma długą historię i szeroki zakres zastosowań; Ludzie dobrze go zbadali i dane eksperymentalne są kompletne, ale nadal istnieją pewne niedociągnięcia w stosowaniu standardowego przepływomierza kryzowego do pomiaru przepływu pary nasyconej: po pierwsze, spadek ciśnienia jest duży; Po drugie, rura impulsowa, trzy grupy zaworów i złączy są łatwe do przeciekania; Po trzecie, zakres pomiarowy jest mały, na ogół 3:1, co jest łatwe do spowodowania niskich wartości pomiarowych przy dużych wahaniach przepływu. Przepływomierz wirowy ma prostą konstrukcję, a nadajnik wirów jest instalowany bezpośrednio na rurociągu, co eliminuje zjawisko nieszczelności rurociągu. Ponadto przepływomierz wirowy ma małe straty ciśnienia i szeroki zakres, a stosunek zakresu pomiarowego pary nasyconej może osiągnąć 30:1. Dlatego wraz z dojrzałością technologii pomiaru przepływomierzy wirowych coraz popularniejsze staje się stosowanie przepływomierzy wirowych.
1. Zasada pomiaru przepływomierza wirowego
Przepływomierz Vortex wykorzystuje zasadę oscylacji płynu do pomiaru przepływu. Gdy płyn przepływa przez przetwornik przepływu wirowego w rurociągu, dwa rzędy wirów proporcjonalnych do natężenia przepływu są naprzemiennie generowane w górę iw dół za generatorem wirów w kolumnie trójkątnej. Częstotliwość uwalniania wirów związana jest ze średnią prędkością płynu przepływającego przez generator wirów oraz charakterystyczną szerokością generatora wirów, którą można wyrazić w następujący sposób:
gdzie: F jest częstotliwością uwalniania wiru, Hz; V jest średnią prędkością płynu przepływającego przez generator wirów, m/s; D jest charakterystyczną szerokością generatora wirów, m; ST to liczba Strouhala, bezwymiarowa, a jej zakres wartości wynosi 0,14-0,27. ST jest funkcją liczby Reynoldsa, st=f (1/re).
Gdy liczba Reynoldsa Re mieści się w przedziale 102-105, wartość st wynosi około 0,2. Dlatego w pomiarze liczba Reynoldsa płynu powinna wynosić 102-105, a częstotliwość wirów f=0,2v/d.
Zatem średnią prędkość V płynu przepływającego przez generator wirów można obliczyć mierząc częstość wirów, a następnie przepływ Q otrzymać ze wzoru q=va, gdzie a jest polem przekroju przepływającego płynu przez generator wirów.
Gdy wir jest generowany po obu stronach generatora, czujnik piezoelektryczny służy do pomiaru naprzemiennej zmiany wzniosu prostopadle do kierunku przepływu płynu, przekształcania zmiany wznoszenia w sygnał częstotliwości elektrycznej, wzmacniania i kształtowania sygnału częstotliwości oraz wyprowadzania go do drugiego przyrządu w celu akumulacji i wyświetlenia.
2. Zastosowanie przepływomierza wirowego
2.1 wybór przepływomierza wirowego
2.1.1 wybór przetwornika przepływu wirowego
W pomiarach pary nasyconej nasza firma stosuje piezoelektryczny przetwornik przepływu wirowego typu VA produkowany przez Hefei Instrument General Factory. Ze względu na szeroki zakres przepływomierza wirowego, w praktyce powszechnie uważa się, że przepływ pary nasyconej nie jest niższy niż dolna granica przepływomierza wirowego, to znaczy natężenie przepływu płynu nie może być mniejsze niż 5m / s. Przetworniki przepływu Vortex o różnych średnicach dobierane są w zależności od zużycia pary, a nie istniejących średnic rur technologicznych.
2.1.2 dobór przetwornika ciśnienia do kompensacji ciśnienia
Ze względu na długi rurociąg pary nasyconej i duże wahania ciśnienia należy zastosować kompensację ciśnienia. Biorąc pod uwagę odpowiednią zależność między ciśnieniem, temperaturą i gęstością, w pomiarze można przyjąć tylko kompensację ciśnienia. Ponieważ ciśnienie pary nasyconej w rurociągu naszej firmy zawiera się w przedziale 0,3-0,7mpa, zakres przetwornika ciśnienia można wybrać na 1MPa.