Introdução e aplicação de medição do medidor de vazão de vórtice
O medidor de vazão de orifício padrão foi amplamente utilizado na medição de vazão de vapor saturado na década de 1980, mas a partir do desenvolvimento de instrumentos de vazão, embora o medidor de vazão de orifício tenha uma longa história e uma ampla gama de aplicações; As pessoas o estudaram bem e os dados experimentais estão completos, mas ainda existem algumas deficiências no uso do medidor de vazão de orifício padrão para medir o fluxo de vapor saturado: primeiro, a perda de pressão é grande; Em segundo lugar, o tubo de impulso, três grupos de válvulas e conectores são fáceis de vazar; Terceiro, a faixa de medição é pequena, geralmente 3:1, o que é fácil de causar valores de medição baixos para grandes flutuações de vazão. O medidor de vazão de vórtice tem uma estrutura simples e o transmissor de vórtice é instalado diretamente na tubulação, o que supera o fenômeno de vazamento da tubulação. Além disso, o medidor de vazão de vórtice tem pequena perda de pressão e ampla faixa, e a relação da faixa de medição do vapor saturado pode chegar a 30:1. Portanto, com a maturidade da tecnologia de medição do medidor de vazão de vórtice, o uso do medidor de vazão de vórtice é cada vez mais popular.
1. Princípio de medição do medidor de vazão de vórtice
O medidor de vazão Vortex usa o princípio de oscilação de fluido para medir o fluxo. Quando o fluido passa pelo transmissor de fluxo de vórtice na tubulação, duas fileiras de vórtices proporcionais à vazão são geradas alternadamente para cima e para baixo atrás do gerador de vórtice da coluna triangular. A frequência de liberação do vórtice está relacionada com a velocidade média do fluido que flui através do gerador de vórtice e a largura característica do gerador de vórtice, que pode ser expressa da seguinte forma:
Onde: F é a frequência de liberação do vórtice, Hz; V é a velocidade média do fluido que escoa através do gerador de vórtices, m/s; D é a largura característica do gerador de vórtices, m; ST é o número de Strouhal, adimensional, e seu intervalo de valores é 0,14-0,27. ST é uma função do número de Reynolds, st=f (1/re).
Quando o número de Reynolds Re está na faixa de 102-105, o valor de st é cerca de 0,2. Portanto, na medição, o número de Reynolds do fluido deve ser 102-105 e a frequência de vórtice f=0,2v/d.
Portanto, a velocidade média V do fluido que flui através do gerador de vórtices pode ser calculada medindo a frequência de vórtices, e então o fluxo Q pode ser obtido a partir da fórmula q=va, onde a é a área da seção transversal do fluido que flui através do gerador de vórtices.
Quando o vórtice é gerado em ambos os lados do gerador, o sensor piezoelétrico é usado para medir a mudança de sustentação alternada perpendicular à direção do fluxo de fluido, converter a mudança de sustentação em um sinal de frequência elétrica, amplificar e moldar o sinal de frequência e emiti-lo ao instrumento secundário para acumulação e exibição.
2. Aplicação do medidor de vazão de vórtice
2.1 seleção de medidor de vazão de vórtice
2.1.1 seleção do transmissor de fluxo de vórtice
Na medição de vapor saturado, nossa empresa adota o transmissor de fluxo de vórtice piezoelétrico tipo VA produzido pela Hefei Instrument General Factory. Devido à ampla faixa do medidor de vazão de vórtice, na aplicação prática, geralmente considera-se que a vazão de vapor saturado não é inferior ao limite inferior do medidor de vazão de vórtice, ou seja, a vazão do fluido não deve ser inferior a 5m / s. Transmissores de vazão Vortex com diferentes diâmetros são selecionados de acordo com o consumo de vapor, em vez dos diâmetros de tubulação de processo existentes.
2.1.2 seleção do transmissor de pressão para compensação de pressão
Devido à longa tubulação de vapor saturado e grande flutuação de pressão, a compensação de pressão deve ser adotada. Considerando a relação correspondente entre pressão, temperatura e densidade, somente a compensação de pressão pode ser adotada na medição. Como a pressão do vapor saturado da tubulação da nossa empresa está na faixa de 0,3-0,7mpa, a faixa do transmissor de pressão pode ser selecionada como 1MPa.