旋涡流量计是一种常用的流量测量仪表,其工作原理基于卡门旋涡原理。当流体流经旋涡发生体时,会在其下游交替产生两列非对称的旋涡。这些旋涡的频率与流体的流速成正比,因此可以通过测量旋涡频率来计算流量。
旋涡流量计具有以下优点:
精度高:旋涡流量计的测量精度可达到±0.5%甚至更高。 量程比宽:旋涡流量计的量程比可达10:1甚至更宽。 压力损失小:旋涡流量计的压力损失较小,通常只有节流式流量计的1/4~1/8。 维护量小:旋涡流量计没有可动部件,因此维护量较小。 适用范围广:旋涡流量计可以测量多种流体,包括液体、气体和蒸汽。旋涡流量计的应用非常**,包括:
石油化工行业:测量原油、天然气、成品油等的流量。 电力行业:测量蒸汽、水的流量。 冶金行业:测量高炉煤气、焦炉煤气的流量。 食品饮料行业:测量啤酒、饮料等的流量。 制药行业:测量各种液体的流量。下图所示为典型的旋涡流量计结构图:
旋涡流量计主要由以下几个部分组成:
旋涡发生体:旋涡发生体是旋涡流量计的核心部件,其形状和尺寸决定了旋涡的产生和频率。常见的旋涡发生体形状有圆柱形、梯形、三角形等。 检测元件:检测元件用于检测旋涡信号,常见的检测元件有压差传感器、超声波传感器、电容传感器等。 信号转换器:信号转换器将检测元件输出的信号转换为流量信号,并进行温度、压力补偿等处理。 显示仪表:显示仪表用于显示流量、累积流量、温度、压力等参数。下图所示为旋涡流量计的工作原理图:
当流体流经旋涡发生体时,会在其下游交替产生两列非对称的旋涡。这些旋涡的频率与流体的流速成正比,可用以下公式表示:
f = (St * v) / d
其中:
f:旋涡频率 St:斯特劳哈尔数,与旋涡发生体的形状有关 v:流体速度 d:旋涡发生体的特征尺寸通过测量旋涡频率,就可以计算出流体的流速,进而计算出流量。
选用旋涡流量计时,需要注意以下几个方面:
流体介质:需要根据流体的性质选择合适的旋涡发生体材料和检测元件。例如,对于腐蚀性流体,需要选择耐腐蚀的材料。 流量范围:需要根据实际流量范围选择合适的流量计规格。 精度要求:需要根据测量精度要求选择合适的流量计精度等级。 安装条件:需要根据安装条件选择合适的流量计结构形式。 环境温度和压力:需要根据环境温度和压力选择合适的流量计工作温度和压力等级。为了保证旋涡流量计的长期稳定运行,需要注意以下几点维护保养:
定期检查流量计的安装状态,确保流量计安装牢固,管道连接处无泄漏。 定期清洁流量计的旋涡发生体和检测元件,防止杂质堵塞。 定期校验流量计的精度,确保流量计的测量精度符合要求。