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渦街流量計(jì)口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)

   儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運(yùn)行.因此用戶和設(shè)計(jì)單位在選用本公司產(chǎn)品時(shí),請(qǐng)仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對(duì)流體的工藝參數(shù)并隨時(shí)可與我公司的銷售或部門(mén)，以確保選型正確。

適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量儀表的測(cè)量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測(cè)量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測(cè)的流量范圍需要通過(guò)計(jì)算確定。

(一)參比條件下空氣及水的流量范圍，見(jiàn)表（二），參比條件如下：

1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m³，υ=15×10^-6 m²/s。

2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m³，υ=1.006×10^-6m²/s。

（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：

1． 明確以下工作參數(shù)。

（1）被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份

（2）工作狀態(tài)的Z小、常用、Z大流量

（3）介質(zhì)的Z低、常用、Z高壓力和溫度

（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度

2． 渦街流量?jī)x表測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：

（1）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公

  式求出工況體積流量

公式（3）

 (2)已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公

  式求出工況密度

公式（4）

（3）已知質(zhì)量流量Q_m換算為體積流量Qv

公式（5）

式中：

Q_v： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m³/h)

  （Q_v=3600f/K K:儀表系數(shù) ）

Q_o： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm³/h)

Q_m： 質(zhì)量流量 (t/h)

ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m³)

ρ_o：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度(kg/m³)，常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）

P： 工況狀態(tài)表壓(MPa)

t： 工況狀態(tài)溫度(℃)

3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計(jì)算，渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：Z小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×10⁴）；對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρv² 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：

由密度決定的工況可測(cè)下限流量：

由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量：

公式（7）

式中：

Q_ρ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的Z小體積流量(m³/h)

ρ₀:參比條件下介質(zhì)的密度 

Q_υ:滿足Z小雷諾數(shù)要求的Z小線性體積流量(m³/h)

ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度（kg/m³）

Q₀: 參比條件下儀表的Z小體積流量

(m³/h)

υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m²/s)

υ_o:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度(m²/s)

通過(guò)公式（6）、（7）計(jì)算出Q_ρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量：

  Q_υ≥Qρ：可測(cè)流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax

Q_υ<Qρ：可測(cè)流量范圍和線性流量范圍為

Q_ρ～Qmax

Qmax：渦街流量?jī)x表的上限體積流量(m³/h)

4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s

5．當(dāng)用戶測(cè)量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進(jìn)行計(jì)算得出

  公式（8）

式中：

ρ： 蒸汽的密度（kg/m³）

ρ₀：1.205kg/m³

Q_蒸汽 ：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）

6．計(jì)算壓力損失，檢測(cè)壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：

Δp= CdρV²/2 公式（9）

式中：

ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m³）V:平均流速（m/s）

7．被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:

p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）

式中：

Δp: 壓力損失（Pa）

p₀：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）

Po:流體的蒸汽壓力 (Pa絕壓)

8．渦街流量計(jì)不適合測(cè)量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測(cè)流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí)，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。

9．通過(guò)計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測(cè)量效果、降低造價(jià)，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3

  Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數(shù)

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