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影响涡街流量计准确性的因素和对策

发布日期:2018-05-11 作者:晖祥自动化 点击:

  涡街流量计虽然相对节流式差压流量计有许多优点,但是要想应用好并不容易。一台涡街流量计的使用,要经过设计、选型、安装、调试、投运和维护几个阶段,需要参与这几个阶段的工程技术人员对涡街流量计的原理、技术要求和安装调试的步骤有必要的科学理论知识及基本技能。


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1、被测介质
   虽然涡街流量计适用的流体比较广泛,可以适用于液体,气体和蒸汽,但对流体有着比较高的要求。
  (1)雷诺数:涡街流量计不适用于低雷诺数的流体。这主要是由涡街流量计的测量原理决定的。低雷诺数时,涡街流量计的仪表系数线性度会变差。虽然如表一所示,涡街流量计可以测雷诺数Re>5000的流体,但最佳的可测范围是雷诺数Re>20000的流体。另外,流体雷诺数与粘度和流速相关,当流体粘度高和流速低时,也会影响甚至阻碍旋涡的产生。
  (2)脏污度:当流体的脏污度比较高时,所含的固体微粒对旋涡发生体的冲刷就会产生磨损,也会产生噪音,将会影响涡街流量计的仪表系数。
  (3)两相流:涡街流量计不适用于两相流的场合。所以在选用涡街的时候一定要考虑流体的饱和蒸汽压,例如在柴油和煤油加氢装置中,在热高分和冷高分出口的流量测量特别容易出现两相流的现象。涡街流量计的输出脉冲与流过涡街发生体的流体体积成正比,当流过旋涡发生体时产生两相流,这种正比关系就不成立了,输出的脉冲就会比应有的脉冲数明显减少,造成了所谓的“漏脉冲”现象。这时,流量测量的精度就会受到很大影响。
  (4)高温高压:由于涡街流量计测量原理,制造材料和结构的局限性,对于被测流体的温度和压力高于一定数值时,用涡街流量计测量现在还是有困难。同样以ROSEMOUNT8800D为例,最高适用温度只能到427℃,最高压力只能达到Class1500。
   2、口径的选择
   涡街流量计的选型中,仪表口径的选择是非常关键的,它与流体的流速和压降等参数相关联,所以它直接影响涡街流量计应用的好坏。下面介绍几条选择涡街口径的经验以供参考:
  (1)涡街流量计口径不能选择过大,被测的最大流量最好不能小于该流量计可测流量的35%。
  (2)在选择涡街流量计口径时,一定要保证测量的流量要高于涡街流量计的最小切除流量,特别是在涡街流量计参与连锁的场合,最低连锁值一定要保证高于这个最小切除流量的10%以上。
  (3)要考虑合适的压力降,以避免出现气穴现象和两相流。

    涡街流量计由于有宽泛的量程比,对于同一管道流量的测量,很有可能可选的仪表口径有好几个选择。虽然选择大口径有利于降低流量计的压损,但对小流量的适应性,小口径的流量计更突出。图2和图3显示了DN200和DN150涡街流量计流量和精度及压降的曲线。从中可看出,DN200的涡街流量计的最小切除流量要比DN150的涡街流量计的最小切除流量大不少。涡街流量计的这个最小切除流量很重要,如果被测流量低于这个流量,涡街流量计的输出就会是零,这是它和其他流量计不一样的地方。另外,需要说明一下涡街流量计的永久压降,许多人都认为涡街流量计比一些节流式差压流量计的压降要小,这是有些片面的,同口径的涡街流量计的确比节流式差压流量计的压降要小很多,但是对于同一管道,我们在选涡街时,为了符合上面的原则,一般都会选择比管径小的涡街,再加上口径与仪表口径一致的前后直管段,实际上的压降和节流式差压流量计的压降差不多,有时甚至会更高。所以在考虑合适的压力降避免气穴和两相流时,一定要结合涡街流量计的实际口径以及前后直管段长度综合考虑。最后,还需要注意一点,如表一所示涡街的可选尺寸是有局限性的,市场上所供应的涡街最大一般也就到DN400,这是因为涡街口径大了后,仪表的分辨力较低,精度得不到保障,所以质量好的涡街流量计都不提供大于DN400的仪表。

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