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渦街流量計如何選型

點(diǎn)擊次數：1970 發(fā)布時(shí)間：2021-03-09 03:03:11

儀表口徑的確定和安裝設計

儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶(hù)和設計單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并**可與我公司的銷(xiāo)售或技術(shù)支持部門(mén)聯(lián)系，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇，根據流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量?jì)x表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測的流量范圍需要通過(guò)計算確定。

(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見(jiàn)表（二），參比條件如下：

1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。

2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1．明確以下工作參數。

（1）被測介質(zhì)的名稱(chēng)、組份

（2）工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量

（3）介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

2．渦街流量計測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應先根據工藝參數求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：

（1）已知氣體標準狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公式求出工況體積流量

（2）已知氣體標準狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公式求出工況密度

（3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Q

式中：

Qv：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)

（Qv=3600f/K K:儀表系數）

Qo：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)

Qm：質(zhì)量流量 (t/h)

ρ：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)

ρo：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）

P：工況狀態(tài)表壓(MPa)

t：工況狀態(tài)溫度(℃)

3．儀表下限流量的確定。渦街流量?jì)x表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量?jì)x表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿(mǎn)足兩個(gè)條件：*小雷諾數不應低于界限雷諾數（Re=2×104）；對于應力式渦街流量?jì)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許值（旋渦強度與升力ρv2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測下限流量：

由運動(dòng)粘度決定的線(xiàn)性下限流量：

式中：

Qρ：滿(mǎn)足旋渦強度要求的*小體積流量(m3/h)

ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度

Qυ:滿(mǎn)足*小雷諾數要求的*小線(xiàn)性體積流量(m3/h)

ρ:被測介質(zhì)工況密度（kg/m3）

Q0: 參比條件下儀表的*小體積流量

(m3/h)

υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動(dòng)粘度(m2/s)

υo:參比條件下介質(zhì)的運動(dòng)粘度(m2/s)

通過(guò)公式（6）、（7）計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量?jì)x表可測下限流量和線(xiàn)性下限流量：

Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax , 線(xiàn)性流量范圍為Qυ～Qmax

Qυ

Qρ～Qmax

Qmax：渦街流量?jì)x表的上限體積流量(m3/h)

4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應該小于70m/s,液體的上限流速應該小于7m/s

5．當用戶(hù)測量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計算得出

式中：

ρ：蒸汽的密度（kg/m3）

ρ0：1.205kg/m3

Q蒸汽：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）

6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線(xiàn)是否有影響，公式(單位：Pa)：

Δp= CdρV2/2 公式（9）

式中：

Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數

ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）

7．被測介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應使管道壓力符合以下要求:

p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）

式中：

Δp: 壓力損失（Pa）

p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）

Po:流體的蒸汽壓力 (Pa絕壓)

8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿(mǎn)足設計工藝要求時(shí)，應該考慮選用其它類(lèi)型流量計。

9．通過(guò)計算如果有兩種口徑都可滿(mǎn)足要求，為了提高測量效果、降低造價(jià)，應選用口徑較小的表。應該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3

表(二)　　參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表

表(三)　常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

(三)選型舉例：

例一：已知氣體壓力和溫度及標況下的流量時(shí)

某壓縮空氣，標況流量范圍為QN=1200-12000Nm3/h,壓力P=0.7Mpa(表壓)，溫度t=30℃。試確定流量計口徑。

步驟一：計算壓縮空氣的工況體積流量

由公式(3):

工況使用下限體積流量為:

Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/（P +0.1）=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/（0.7 +0.1）=157(m3/h)

工況使用流量上限為: Qvmax=1570(m3/h)

步驟二：根據使用工況流量范圍157-1570m3/h，查表（二），滿(mǎn)足下限流量條件的流量計為DN80 、DN100和DN125，考慮到上限流量1270m3/h及使用效果和經(jīng)濟成本，初選DN100, DN100流量計的工況流量范圍是100-1700m3/h，接近使用流量范圍，初選DN100流量計，但應具體核算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量。核算DN100流量計在該工況條件下的可測下限流量：

由公式(4)及公式(6):