Giới thiệu và ứng dụng đo lường của lưu lượng kế xoáy

Lưu lượng kế lỗ tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong việc đo lưu lượng hơi bão hòa trong những năm 1980, nhưng từ sự phát triển của các thiết bị đo lưu lượng, mặc dù lưu lượng kế lỗ có lịch sử lâu đời và nhiều ứng dụng; Người ta đã nghiên cứu kỹ về ông và số liệu thí nghiệm đầy đủ, tuy nhiên việc sử dụng lưu lượng kế lỗ tiêu chuẩn để đo lưu lượng hơi bão hòa vẫn còn một số khiếm khuyết: thứ nhất, tổn thất áp suất lớn; Thứ hai, đường ống xung lực, ba nhóm van và đầu nối dễ bị rò rỉ; Thứ ba, dải đo nhỏ, nói chung là 3: 1, dễ gây ra giá trị đo thấp đối với dao động lưu lượng lớn. Máy đo lưu lượng xoáy có cấu tạo đơn giản, máy phát xoáy được lắp trực tiếp trên đường ống nên khắc phục được hiện tượng rò rỉ đường ống. Ngoài ra, lưu lượng kế dạng xoáy có tổn thất áp suất nhỏ và phạm vi rộng, và tỷ lệ phạm vi đo của hơi bão hòa có thể đạt 30: 1. Do đó, với sự trưởng thành của công nghệ đo lưu lượng kế dạng xoáy, việc sử dụng lưu lượng kế dạng xoáy ngày càng phổ biến hơn.

1. Nguyên lý đo của lưu lượng kế xoáy

Lưu lượng kế xoáy sử dụng nguyên lý dao động chất lỏng để đo lưu lượng. Khi chất lỏng đi qua bộ truyền dòng xoáy trong đường ống, hai hàng xoáy tỷ lệ với tốc độ dòng chảy luân phiên được tạo ra lên và xuống phía sau bộ tạo xoáy của cột tam giác. Tần số giải phóng của dòng xoáy liên quan đến vận tốc trung bình của chất lỏng chảy qua bộ tạo xoáy và chiều rộng đặc trưng của bộ tạo xoáy, có thể được biểu thị như sau:

Trong đó: F là tần số phát ra của xoáy, Hz; V là vận tốc trung bình của chất lỏng chảy qua bộ tạo xoáy, m / s; D là chiều rộng đặc trưng của bộ tạo xoáy, m; ST là số Strouhal, không có thứ nguyên và phạm vi giá trị của nó là 0,14-0,27. ST là một hàm của số Reynolds, st = f (1 / re).

Khi số Reynolds Re nằm trong khoảng 102-105, giá trị st là khoảng 0,2. Do đó, trong phép đo, số Reynolds của chất lỏng phải là 102-105 và tần số xoáy f = 0,2v / d.

Do đó, vận tốc trung bình V của chất lỏng chảy qua bộ tạo xoáy có thể được tính bằng cách đo tần số xoáy, và sau đó lưu lượng Q có thể nhận được từ công thức q = va, trong đó a là diện tích mặt cắt ngang của chất lỏng chảy. thông qua bộ tạo xoáy.

Khi dòng xoáy được tạo ra ở cả hai phía của máy phát, cảm biến áp điện được sử dụng để đo sự thay đổi lực nâng xoay chiều vuông góc với hướng dòng chất lỏng, chuyển đổi sự thay đổi lực nâng thành tín hiệu tần số điện, khuếch đại và định hình tín hiệu tần số và xuất ra. đến công cụ phụ để tích lũy và hiển thị.

2. Ứng dụng của lưu lượng kế xoáy

2.1 lựa chọn lưu lượng kế xoáy

2.1.1 lựa chọn máy phát dòng xoáy

Trong đo lường hơi nước bão hòa, công ty chúng tôi sử dụng máy phát dòng xoáy áp điện loại VA do Nhà máy Tổng công ty Dụng cụ Hợp Phì sản xuất. Do phạm vi rộng của lưu lượng kế xoáy, trong ứng dụng thực tế, người ta thường coi lưu lượng hơi bão hòa không thấp hơn giới hạn dưới của lưu lượng kế xoáy, nghĩa là tốc độ dòng chất lỏng không được thấp hơn 5m / S. Bộ truyền dòng xoáy với các đường kính khác nhau được lựa chọn theo mức tiêu thụ hơi thay vì đường kính ống quy trình hiện có.

2.1.2 lựa chọn máy phát áp suất để bù áp

Do đường ống dẫn hơi bão hòa dài và áp suất dao động lớn nên phải áp dụng biện pháp bù áp. Xem xét mối quan hệ tương ứng giữa áp suất, nhiệt độ và tỷ trọng, chỉ có thể áp dụng bù áp trong phép đo. Vì áp suất hơi bão hòa của đường ống của công ty chúng tôi nằm trong khoảng 0,3-0,7mpa, nên phạm vi của bộ truyền áp suất có thể được chọn là 1MPa.