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常州市双环涡街流量计

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(常州市双环涡街流量计)

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Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,
图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正
常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
图2斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
(常州市双环涡街流量计)

若流量计安装点上的上游有渐扩管,流量计上游应有不小于18D(D为管道直径)的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段
若流量计安装点上游有90°弯头或下行接头,流量计上游应有不小于20D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点上游在同一平面上有90°弯头,流量计上游应有不小于25D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计下游5D以远处,若必须安装在流量计的上游,
流量计上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或罗茨式风机、压缩机,
特别注意:涡街流量计安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对流量计的使用寿命影响极大,非常容易对流量计造成永久性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装,这样时间一长后,由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露,若不得已安装时,必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
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图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0℃或20℃,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
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式中:p为压强;
V为1摩尔气体的体积;
R为普适气体常数;a为度量分子间引力的参数;b为1摩尔分子本身包含的体积之和。
以上公式(5)中因子a和b的值因气体的性质不同而存在差异,一般地,气体的分子间引力参数a与b分子体积表述如表3所示。
表3几种常见气体的范德瓦尔斯常数
a(m2.atm.mol)106
b(m3.mol)10-6
范德瓦尔斯特提出,气体分子间的吸引力与间距存在负相关性,也就是密度的概念。把此理论使用在涡街流量计的测量过程中,通过表中的数据不难发现,水蒸汽分子间的吸引力a的数值较大,相当于氧气与氮气的4倍多。所以,在测量实际气体时,基于同等压力条件,水的分子间的吸引力的数值较蒸汽与空气大得多,而蒸汽又显著大于空气。用涡街流量计进行测量时,发生体两侧的位置因为流速加大,引起静压力减小,体积扩张,流体密度随之减小,而水介质由于分子间作用力大,并无明显膨胀情况。蒸汽的分子间的吸引力比空气大,所以前者膨胀性更低,密度变化也更小。参考流量的连续性方程得出,因为空气密度变化更大,所以它的发生体两侧的流量变化较蒸汽介质更大,所以它的仪表系数比蒸汽介质变化更显著。而气体的可压缩性与等嫡指数是其内在机理,这和我们的理论研究结果相互印证。
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1、涡街流量计安装的注意事项涡街流量计属于对管道流速分布变、旋转流和流动脉动等敏感的流量计,因此,对现场管道安装条件应充分重视,严格遵照使用说明书执行。涡街流量计可安装在室内成室外。如果安装在地井里,为防止被水流没,应选用潜水型传感器。传感器在管道上可以水平、垂直成倾斜安装,但测量液体和气体时为防止气泡和液滴的干扰。
涡街流量计必须保证上、下游直管段有必要的长度,在安装的过程中注意下列问题
(1)为了保证流体剖面不受扰动,涡街流量计必须安装在任何引起流体扰动例如缩径、扩径或阀的上游,另外干扰物与流量计之间应使用最长的直管段。下面以公称直径的倍数DN单位给出了下游直管段的最小要求。如果两个或更多的干扰物位于流量计上游时,建议选用更长的直管段。流量计下游直管段应足够长以确保流体稳定。
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