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涡街流量计在沼气管道中的应用
沼气管道中使用涡街流量计时候一般我们选择法兰卡装式和法兰式两种结构,因为沼气管道流量较小,都要通过缩径的方式才能保证测量中的准确性。选型时首选要选了解一下沼气最小流量,常用流量和最大流量。大多数沼气测量场所没有电源,我们可以选择电池供电的涡街流量计。如果用户需要将表的显示引到室内,可以采用一体式涡街流量计,通过电缆线将输出信号引到装在室内的流量积算仪上,涡街流量计可以显示沼气瞬时流量和累积流量。
涡街流量计在测量沼气安装流量计的时候,安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成永久性损坏、传感器尽量避免在架空的非常长的管道上安装,这样时间一长后,由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄露,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
为了确保涡街流量计完整的功能,入口处的流型应不受干扰。上游直管段部分的长度应为流量计口径(D)的大约15倍,下游直管段部分的长度应为流量计口径(D)的大约5倍。在流体中设置非流线型漩涡发声体,则从漩涡发生两侧交替地产生两列有规则的漩涡,这种漩涡称为卡曼涡街。在一定的流量范围内漩涡分离频率正比于管道内的平均流速,经漩涡发生体中装入电容探头或压电探头(探测器)及配置相应电路,即构成了电容检测式涡街流量计或压电检测式涡街流
安装说明
(1)涡街流量计尽量安装在远离振动源和电磁干扰较强的地方,振动存在的地方必须采用减振装置,减少管道受振动的影响。
(2)直管段的配置,前后直管段要满足涡街流量计的要求,所配管道内径也必须和涡街流量变送器内径一致。
(3)安装示意图
管道现场安装图
管道现场安装图
注意事项在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,可用下式表示:
式中: 为旋涡的释放频率,单位为Hz;v为流过旋涡发生体的流体平均速度,单位为m/s;d为旋涡发生体特征宽度,单位为m;St为斯特劳哈尔数(Strouhal number),无量纲,它的数值范围为0.14-0.27。
St是雷诺数的函数, 。
当雷诺数Re在 范围内,St值约为0.2。在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在 ,此时旋涡频率 。
由此,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式 可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
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