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 影響渦街流量計準確性的因素和對策
發布時間:2018-04-26

  渦街流量計雖然相對節流式差壓流量計有許多優點,但是要想應用好并不容易。一臺渦街流量計的使用,要經過設計、選型、安裝、調試、投運和維護幾個階段,需要參與這幾個階段的工程技術人員對渦街流量計的原理、技術要求和安裝調試的步驟有必要的科學理論知識及基本技能。下面筆者通過自己實際的工程經驗從幾個方面探討一下影響渦街流量計計量準確性的因素和對策。
1被測介質
  雖然渦街流量計適用的流體比較廣泛,可以適用于液體,氣體和蒸汽,但對流體有著比較高的要求。
(1)雷諾數:渦街流量計不適用于低雷諾數的流體。這主要是由渦街流量計的測量原理決定的。低雷諾數時,渦街流量計的儀表系數線性度會變差。雖然如表一所示,渦街流量計可以測雷諾數Re>5000的流體,但最佳的可測范圍是雷諾數Re>20000的流體。另外,流體雷諾數與粘度和流速相關,當流體粘度高和流速低時,也會影響甚至阻礙旋渦的產生。
(2)臟污度:當流體的臟污度比較高時,所含的固體微粒對旋渦發生體的沖刷就會產生磨損,也會產生噪音,將會影響渦街流量計的儀表系數。
(3)兩相流:渦街流量計不適用于兩相流的場合。所以在選用渦街的時候一定要考慮流體的飽和蒸汽壓,例如在柴油和煤油加氫裝置中,在熱高分和冷高分出口的流量測量特別容易出現兩相流的現象。渦街流量計的輸出脈沖與流過渦街發生體的流體體積成正比,當流過旋渦發生體時產生兩相流,這種正比關系就不成立了,輸出的脈沖就會比應有的脈沖數明顯減少,造成了所謂的“漏脈沖”現象。這時,流量測量的精度就會受到很大影響。
(4)高溫高壓:由于渦街流量計測量原理,制造材料和結構的局限性,對于被測流體的溫度和壓力高于一定數值時,用渦街流量計測量現在還是有困難。同樣以ROSEMOUNT8800D為例,最高適用溫度只能到427℃,最高壓力只能達到Class1500。
2口徑的選擇
  渦街流量計的選型中,儀表口徑的選擇是非常關鍵的,它與流體的流速和壓降等參數相關聯,所以它直接影響渦街流量計應用的好壞。下面介紹幾條選擇渦街口徑的經驗以供參考:
(1)渦街流量計口徑不能選擇過大,被測的最大流量最好不能小于該流量計可測流量的35%。
(2)在選擇渦街流量計口徑時,一定要保證測量的流量要高于渦街流量計的最小切除流量,特別是在渦街流量計參與連鎖的場合,最低連鎖值一定要保證高于這個最小切除流量的10%以上。
(3)要考慮合適的壓力降,以避免出現氣穴現象和兩相流。
DN200渦街流量計精度和壓降與流量關系圖
DN150渦街流量計精度和壓降與流量關系圖
博悦登录平台   渦街流量計由于有寬泛的量程比,對于同一管道流量的測量,很有可能可選的儀表口徑有好幾個選擇。雖然選擇大口徑有利于降低流量計的壓損,但對小流量的適應性,小口徑的流量計更突出。圖2和圖3顯示了DN200和DN150渦街流量計流量和精度及壓降的曲線。從中可看出,DN200的渦街流量計的最小切除流量要比DN150的渦街流量計的最小切除流量大不少。渦街流量計的這個最小切除流量很重要,如果被測流量低于這個流量,渦街流量計的輸出就會是零,這是它和其他流量計不一樣的地方。另外,需要說明一下渦街流量計的永久壓降,許多人都認為渦街流量計比一些節流式差壓流量計的壓降要小,這是有些片面的,同口徑的渦街流量計的確比節流式差壓流量計的壓降要小很多,但是對于同一管道,我們在選渦街時,為了符合上面的原則,一般都會選擇比管徑小的渦街,再加上口徑與儀表口徑一致的前后直管段,實際上的壓降和節流式差壓流量計的壓降差不多,有時甚至會更高。所以在考慮合適的壓力降避免氣穴和兩相流時,一定要結合渦街流量計的實際口徑以及前后直管段長度綜合考慮。最后,還需要注意一點,如表一所示渦街的可選尺寸是有局限性的,市場上所供應的渦街最大一般也就到DN400,這是因為渦街口徑大了后,儀表的分辨力較低,精度得不到保障,所以質量好的渦街流量計都不提供大于DN400的儀表。

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