液體

渦街流量計(jì)測量的流量是流經(jīng)流量計(jì)的工況體積流量,而該體積流量不受介質(zhì)壓力、溫度、密度的影響,與被測量介質(zhì)物態(tài)無關(guān),即渦街流量計(jì)的性能與被測介質(zhì)的狀態(tài)無關(guān)(用于測量不同狀態(tài)介質(zhì)時(shí),儀表系數(shù)是相同的)。顯然,如果只需工況下的體積流量,就不必測量被測介質(zhì)的溫度和壓力了,否則要進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。

液體的測量在渦街流量計(jì)的使用中比較簡單,由于液體的體積流量受溫度、壓力影響可忽略不計(jì),所以在被測介質(zhì)是液體時(shí),只需確定下限流量,并且檢查Z小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸汽壓,即是否會(huì)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

確定下限流量渦街流量計(jì)口徑選擇主要是對(duì)流量下限進(jìn)行核算,它應(yīng)該滿足以下2個(gè)條件:

1、Z小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)(ReD=2×104);

2、在下限流量時(shí)旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值。 即下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運(yùn)動(dòng)黏度,這些條件用數(shù)學(xué)式可表示如下。

qV0ρmin=qVmin ρ/ρ0 (1)

qV0υmin=qVmin υ0/υ (2)

式中 qVmin——工作狀態(tài)下的Z小體積流量,m3/ h;

qV0ρmin— ——滿足旋渦強(qiáng)度要求時(shí)校準(zhǔn)狀況下的Z小體積流量,m3/h;

qV0υmin— ——滿足Z小雷諾數(shù)要求時(shí)校準(zhǔn)狀況下的Z小體積流量,m3/h;

ρ0, ρ——分別為校準(zhǔn)狀態(tài)和工作狀態(tài)下的介質(zhì)密度,kg/m3;

υ0, υ——分別為校準(zhǔn)狀態(tài)和工作狀態(tài)下的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度,m2/s。

若qV0ρmin≤qV0υmin,則可測流量范圍為qV0ρmin—— qV0max(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)Z大體積流量),線性范圍為qV0υmin——qV0max;

若qV0ρmin>qV0υmin,則可測流量范圍和線性范圍為qV0ρmin——qV0max。

檢查是否產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象

pmin=2.7Δp+1.3pv(3)

式中 pmin——不產(chǎn)生氣穴的Z低工作壓力,Pa;

Δp——Z大流量時(shí)的壓力損失,Pa;

pv——工作溫度下液體的飽和蒸汽壓(可查 表得),Pa。

Δp=CDρvmax2/2 (4)

式中 CD——渦街流量計(jì)阻力系數(shù),CD≈2.2;

ρ——工作狀態(tài)下的介質(zhì)密度,kg/m3;

vmax——Z大流量時(shí)的平均流速。

vmax=4qVmax/(3600 πDN2)(5)

式中 qVmax——Z大流量,m3/h;

DN——儀表公稱直徑,mm。

計(jì)算出pmin,要求在流量計(jì)下游3.5D——7.5D處的Z小工作壓力大于pmin,才不會(huì)發(fā)生氣穴現(xiàn)象。

下面通過一實(shí)例加以說明。 某熱水流量測量,已知Z大流量 18m3/h;Z小流量 6m3/h;工作壓力 0.25MPa;工作溫度 90℃;介質(zhì)密度 965kg/m3;介質(zhì)黏度 3.32×10-7m2/s。

1)口徑選擇 水的校準(zhǔn)狀態(tài):t=20℃,ρ=998.2kg/m3, v=1.006×10 -6 m2/s

由式(1)計(jì)算出 qV0ρmin=6  965/99812= 5.899m3/h

由式(2)計(jì)算出 qV0υmin=6[1.006×10-6/(3.32×10-7)]=18.2m3/h得 qV0ρmin<qV0υmin

故可測流量范圍為5.889——qV0max,查金湖瑞成儀表有限公司渦街流量計(jì)選型表選型表得,DN40,DN50均可滿足 要求,選擇DN40更合適些。