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氣體質(zhì)量流量計(jì)在發(fā)電機(jī)行業(yè)的應(yīng)用

來源:ABG儀表集團(tuán)-金湖百納儀表科技有限公司   2013年03月16日 16:37  
  1、渦街流量計(jì)(氣體)
  
  ▲渦街流量計(jì)特點(diǎn):沒有可移動(dòng)部件、計(jì)量精度高、壓力損失小檢測(cè)元件不與被測(cè)流體接觸、輸出信號(hào)與流體的溫度、壓力、密度、成分、粘度等參數(shù)無關(guān)。
  
  ▲渦街流量計(jì)原理:它是應(yīng)用流體力學(xué)中的卡曼渦街原理來測(cè)量流體流量的。把一個(gè)旋渦發(fā)生體(圓柱體、三角柱等非流線型對(duì)稱體)垂直插在管道中,當(dāng)流體在管道中流動(dòng)時(shí),會(huì)在旋渦發(fā)生體后方左右兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,形成旋渦列。這兩列旋渦相互形成平行狀,且左右交替出現(xiàn),旋轉(zhuǎn)方向相反。旋渦的頻率f(Hz)與流體的平均流速v(m/s)及旋渦發(fā)生體的寬度(m)有如下關(guān)系:f=St*v/d(St為斯特勞哈爾系數(shù),與旋渦發(fā)生體寬度d和流體雷諾數(shù)有關(guān))
  
  ▲渦街流量計(jì)的使用相對(duì)簡(jiǎn)單,安裝也比較方便,它分插入式和管道式兩種。在安裝時(shí)應(yīng)注意流體的流動(dòng)方向應(yīng)同流量計(jì)指示的方向相同。
  
  ▲渦街流量計(jì)的缺點(diǎn):量程比?。?5:1);受震動(dòng)影響大;管道的大小與價(jià)格呈正比;需要溫度壓力補(bǔ)償方可計(jì)量;小量程段不靈敏,不穩(wěn)定,幾乎不可測(cè)量。
  
  2、超聲波流量計(jì)(氣體)
  
  ▲超聲波流量計(jì)特點(diǎn):沒有壓力損失;安裝簡(jiǎn)單;與流體的溫度、壓力、粘度等本身性質(zhì)無關(guān);無可動(dòng)部件;可測(cè)量臟污、腐蝕氣體及多組分氣體。
  
  ▲超聲波流量計(jì)原理:在管道中測(cè)量測(cè)量順流和逆流方向超聲波的傳播時(shí)間,再經(jīng)過計(jì)算得出流體的流速。流體的流量則可以通過介質(zhì)流速、管徑,以及用雷諾數(shù)對(duì)流體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方面的校正后得到。具體來說:在管道中以“Z”型裝一對(duì)超聲波傳感器,兩個(gè)傳感器之間的距離L作為超聲波的傳播行程。超聲波在兩個(gè)傳感器之間的順流和逆流傳播時(shí)間分別表示為:Ts=L/(C+Vcosθ);Tn=L/(C-Vcosθ)式中C為聲波在靜止空氣中的速度,它隨氣體性質(zhì)變化的函數(shù),單位:m/s。V為氣體介質(zhì)流速,單位m/s。θ為聲波行程與管道軸線之間的夾角。
  
  ▲超聲波流量計(jì)的使用也比較方便。在管道表面以“Z”型安裝,應(yīng)注意應(yīng)把傳感器安裝處打磨光亮并涂敷黃油,用固定裝置把傳感器與管道擰緊即可。
  
  ▲超聲波流量計(jì)的缺點(diǎn):量程比?。?5:1);維護(hù)相對(duì)麻煩;氣體精度高的價(jià)格高;計(jì)量需要溫度、壓力補(bǔ)償;
  
  3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(氣體)
  
  ▲轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn):就地顯示,無須電源;價(jià)格相對(duì)便宜;它有兩種材質(zhì),通常用的玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)和金屬管質(zhì)量流量計(jì)。就地顯示和遠(yuǎn)傳顯示皆可,接口有HART、標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)、PROFIBUS等形式。
  
  ▲轉(zhuǎn)子流量計(jì)的原理:轉(zhuǎn)子流量計(jì)也是一種速度式流量計(jì)。它有兩部分組成,一個(gè)是上大下小的錐形管,另一是放在錐形管中的轉(zhuǎn)子(也稱浮子)。利用流體通過轉(zhuǎn)子與錐形管壁之間的空隙(節(jié)流面積)時(shí)產(chǎn)生的差壓△P來平衡轉(zhuǎn)子的重量。工作時(shí),被測(cè)流體由錐形管的下端流入,從上端流出。流體對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上托力的大小F總是等于轉(zhuǎn)子的重量G,即F=△P*A;G=V*(ρt-ρf)g由于F=G故△P*A=V*(ρt-ρf)g△P=V*(ρt-ρf)g/A(1)式中V—轉(zhuǎn)子的體積;A—轉(zhuǎn)子的Z大截面積;g—當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣龋?rho;t-ρf分別
  
  為轉(zhuǎn)子材質(zhì)和被測(cè)流體的密度;△P為轉(zhuǎn)子垂直方向上下流體的壓差。有式(1)可知,在整個(gè)工作過程中,壓差保持不變。在流量增加時(shí),當(dāng)然通過節(jié)流面積的流速也增加,只有增大節(jié)流面積,減低流速,以維持壓差△P不變。故根據(jù)轉(zhuǎn)子的平衡位置的高低就能讀出流量的大小。可用式(2)表示Q=k*h(2△P/ρf)1/2(2)式中k—為儀表常數(shù);h—為轉(zhuǎn)子浮起的高度。將式(1)代入可得Q=k*h(2gV(ρt-ρf)/(ρf*A))1/2
  
  ▲轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用比較方便,安裝時(shí)擰緊相應(yīng)的螺栓就可以了,但應(yīng)注意流體的流動(dòng)的方向一定垂直向上。
  
  ▲轉(zhuǎn)子流量計(jì)的缺點(diǎn):量程比小10:1;壓力損失相對(duì)大;污物易堵塞;安裝維護(hù)相對(duì)復(fù)雜;受震動(dòng)影響大;需要溫度、壓力補(bǔ)償?shù)?;管徑大小與價(jià)格呈正比,一般在DN200以下。

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