選用渦街流量計測量冰鹽水冷量時,應(yīng)注意以下幾個問題:
(1)注意選擇通徑合適的渦街流量計,根據(jù)實際的流量范圍,選擇量程;
(2)選擇良好的安裝位置,以減小環(huán)境中其他設(shè)備對渦街流量計產(chǎn)生的電磁和振動干擾;
(3)注意儀表轉(zhuǎn)換器的防潮保護(hù),因為儀渦街流量計表安裝在低溫官道上,工作溫度較低,轉(zhuǎn)換器內(nèi)的潮氣極易凝露,使電子元器件和印刷導(dǎo)線之間絕緣電阻降低,影響儀表的電氣性能,為此應(yīng)采取下列措施:
?、俎D(zhuǎn)換器內(nèi)端子板地接線端應(yīng)涂敷絕緣乳膠,使裸露的端子與潮氣隔離,防止絕緣阻抗降低;
?、趦x表出廠前,轉(zhuǎn)換器內(nèi)的各印刷電路板應(yīng)噴涂防潮漆,加強(qiáng)對電子元器件的保護(hù);
?、墼谵D(zhuǎn)換器內(nèi)合適的位置,放置小包裝的除濕劑;
?、芗訌?qiáng)轉(zhuǎn)換器進(jìn)線口、出現(xiàn)口和前后端蓋地密封,防止環(huán)境中的潮氣進(jìn)入轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
1、密度補(bǔ)償問題:
雖然渦街流量計測得的體積流量不受溫度壓力的影響,但實際應(yīng)有中蒸汽的流量是用質(zhì)量來計量的,因此必須通過溫度壓力補(bǔ)償?shù)玫秸羝拿芏?。有些公司生產(chǎn)的渦街流量儀表,例如LUGB智能型渦街流量計,可顯示溫度和壓力測量值,智能儀表已將溫度壓力對應(yīng)的密度表置入內(nèi)存中,通過智能儀表CPU查詢,查得密度,換算后求出質(zhì)量流量。智能型渦街流量計的使用,比差壓式流量計簡單可靠,投入費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用低,優(yōu)越性很明顯,是大家都樂于采用的方法。
如果所采用的渦街流量計沒有溫壓補(bǔ)償功能,有兩種處理辦法,其一是在渦街流量儀表參數(shù)設(shè)置項設(shè)置好蒸汽的密度,由渦街流量表得出質(zhì)量流量,如E+H的渦街流量計,在參數(shù)設(shè)置項中設(shè)置蒸汽的密度,流量儀表得到質(zhì)量流量;缺點是密度并非實測值,造成測量誤差。如果工況穩(wěn)定,又熟知其工況下的密度,對測量的要求又不高,這不失為一種簡便可行的方法。還有一種辦法是將渦街流量計測出的體積流量,和在同一管道上測得的溫度、壓力輸入到DCS集散控制系統(tǒng)、系統(tǒng),由計算機(jī)進(jìn)行處理,得出質(zhì)量流量。工藝操作人員在操作站上看到的是蒸汽的質(zhì)量流量。如果選購新的儀表盡量采用具有自動溫壓補(bǔ)償功能的渦街流量計,如果利用現(xiàn)有渦街流量計測蒸汽的質(zhì)量流量,上述兩種方法未嘗不可。
2、渦街流量計也有直管段的要求,一般為前10D,后5D,D為管道直徑。
3、渦街流量計盡量安裝在遠(yuǎn)離振動源和強(qiáng)電磁干擾的地方,如無法避免振動,必須采用減震裝置,減少管道振動對渦街流量計的影響。
4、蒸汽計量儀表不能安裝在整套管路最低處,防止冷凝液的積存,造成測量誤差。
5、蒸汽干度的問題。測量蒸汽流量常認(rèn)為蒸汽為完全干燥。但是,蒸汽并非完全干燥,總帶有一定水分,如果不考慮蒸汽干度的影響,測出的流量會有誤差。渦街流量計應(yīng)該具有設(shè)置蒸汽干度的功能。但在實際工況確定蒸汽的干度也很困難??梢圆捎玫霓k法就是提高蒸汽流量計入口處的蒸汽品質(zhì),采取保溫措施,保證蒸汽的過熱度,則能改進(jìn)渦街流量計的測量精度。
6、可以是采用分離式的渦街流量計,顯示部分安裝在離蒸汽管道較遠(yuǎn)的保護(hù)箱中,既保護(hù)了儀表,又便于操作。如我公司使用的E+H公司生產(chǎn)的渦街流量計測量蒸汽流量,便是采用了分離式的結(jié)構(gòu)。
7、渦街流量計的維護(hù)。由于渦街流量計長期被高溫、高壓的水蒸汽沖擊,很容易造成旋渦發(fā)生體磨損,電子器件老化等,因此需要經(jīng)常維護(hù)和定期檢修。
智能渦街流量計是以全新的設(shè)計理念,將溫度、壓力、流量信號集于一體,通過智能數(shù)字處理器將三種信號混合處理后輸出一個補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)流量,從而實現(xiàn)了對氣體、蒸汽的溫壓補(bǔ)償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計理念,因此,溫壓補(bǔ)償智能型渦街流量計具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護(hù)方便的特點。
下面介紹智能渦街流量計工作原理:
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門原理,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測式空氣流量/傳感器或壓電檢測式煤氣流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼空氣原理,有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m3/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m3)
F=頻率Hz
智能渦街流量計結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件,它與儀表的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關(guān),對它的要求如下。
1)能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離;
2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),有穩(wěn)定的旋渦分離點,保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);
3)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦街,信號的信噪比高;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單,便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以及各種檢測元件的安裝和組合;
5)材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求,耐腐蝕,耐磨蝕,耐溫度變化;
6)固有頻率在渦街信號的頻帶外。
已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體,它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類,如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用廣泛的一種,如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強(qiáng)度和穩(wěn)定性,可采用多旋渦發(fā)生體,不過它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計外型簡潔,測量精度高,性能穩(wěn)定,具有多種安裝、供電、信號輸出方式,可提供特殊管道及工況定制,產(chǎn)品選型,現(xiàn)場工控自動化設(shè)計等.