涡街流量计选型设计应考虑的因素
流量计是基于流体振动发展起来的，根据旋涡的不同，检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计几乎可用于一切可形成旋涡列的场合，不仅可用于封闭的管道，还可用于开放的沟槽。与涡轮流量计相比，涡街流量计没有可动的机械部件，维护工作量小，仪表常数稳定；与孔板式流量计相比，涡街流量计测量范围大，压力损失小，准确度高，安装与维护简单。但涡街流量计的环境相关参数较多，容易在使用现场被忽略而影响流量计性能的正确发挥。
涡街流量计的原理是在流量计管道中，设置一滞流件，当流体流经滞流件时，由于滞流件表面的滞流作用等原因，在其下游会产生两列不对称的旋涡，这些旋涡在滞流件的侧后方分开，形成所谓的卡门（Karman）旋涡列，两列旋涡的旋转方向是相反的，卡门从理论上证明了当h/L=0.281（h为两旋涡列之间的宽度，L为两个相邻旋涡间的距离）时，旋涡列是稳定的雷诺数Re是表征粘性流体流动特性的一个无量纲数，其物理意义是流体流动的惯性力与粘滞力的比值。因此，流体的流动状态对涡街流量计的使用也有一定的影响。如果环境参数对流体流动状态有影响也会影响到涡街流量计的使用性能。
正确合理地选用流量仪表，是客户、设计单位和生产企业的共同愿望。调查熟悉仪表、测量对象和现场条件是做好选型工作的必要条件。一般情况下，要考虑的主要因素有性能要求、流体特性、安装要求、环境条件、费用等。一、性能要求
流量仪表的性能要求包括：瞬时流量、累积流量；精确度；重复性；流量范围；允许压力损失；可靠性；输出信号特性；响应时间等内容。
对于这些特性，根据应用的目的不同，侧重面也不相同。例如以流量计量为目的（商贸核算、仓储交接、物料平衡）的应用，对流量仪表的精确度、重复性、流量范围等性能的要求较高；而以过程检测与控制为目的应用，就把对仪表的重复性、长期稳定性、可靠性、输出信号和响应时间等要求作为重点。
涡街流量计是一种中等精确度、技术性能比较全面的流量仪表，既可用于计量，也可用于过程控制系统。表13-1列出了不同检测方法涡街流量计的主要技术性能，可供选表时参考。
二、流体特征
流体特性主要指流体的物理特性，如流体的密度、粘度、及液体饱和蒸气压等。另外，流体的温度、压力也是选表中应考虑的重要问题。涡街流量计的特点之一是对被测介质的物性变化不敏感，所以涡街流量计对流体特性的要求相对宽松。下面我们分别进行说明：
1·流体的温度
涡街流量计检测元件的极限工作温度、表体材料、一体型涡街流量计的电子元器件的耐温性能是制约涡街流量计工作温度的主要因素。从表13-1可看出，除应变式和光电式涡街流量计外，其余型式涡街流量计都能承受2000C以上的流体温度。电容式、应力式、振动梭球/电磁式还具有很好的低温特性。
近几年出现的全塑料耐腐型涡街流量计，有很强的耐腐性能。由于被测介质的腐蚀性随浓度增大和温度升高而加剧。所以，选用耐腐型涡街流量计时，不仅要考虑腐蚀介质的浓度，还应考虑温度的影响因素。
2.流体的压力
涡街流量计所能承受的工作压力与涡街流量计表体的材质、密封件和流体温度有关。如果流体温度较高，同样材质能承受的压力应降低。图13-1给出了E+H公司制造的Prowirl 70型电容式涡街流量计技术资料中提供的压力及温度曲线图。
例如图13-1中在常温下工作压力为4MPa(40bar)的涡街流量计，在2000C时承受压力将降低到3MPa；在3000C时降为2.8MPa；到4000C时降到2.5MPa。对于工作在家低温介质的仪表，同样存在这个问题。在图中可以看出，当介质温度为-500C时，表体承受力与常温相同。但当介质温度降到-1000C时，仪表承受力降至1.2MPa。所以，对高温流体（如蒸汽）和低温流体，选型时，确定涡街流量计的工作压力必须考虑流体温度影响这一因素。
3.流体密度
管道雷诺数ReD体的密度有关，采用力检测方式的涡街流量计，检测元件所受到交变作用的大小也与密度成正比。由此可见，涡街流量计的下限雷诺数和仪表检测元件的灵敏度均与被测流体的密度有关。所以，选型时，对仪表的下限流量和下限雷诺数的确定应考虑密度的因素。有的生产厂给出了计算最小流量。
对于气体和蒸汽的工作状态密度小于式中限定的密度，但大于0.6kg/m3时，气体、蒸汽可查图13-3的曲线，确定可测最低流速。
例如一台通径为150mm的涡街流量计，用于测量饱和蒸汽，工作压力为0.5MPa（绝压），通过手册查到饱和蒸汽密度为2.68kg/m3根据图13-3曲线，可确定最低流速约4.5m/s。
返回首页
加入收藏
联系我们
网站地图