气体质量流量计量表在发电机行业的应用

发布：2019-01-09 | 点击：人次

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1、涡街流量计（气体）

▲涡街流量计特点：没有可移动部件、计量精度高、压力损失小检测元件不与被测流体接触、输出信号与流体的温度、压力、密度、成分、粘度等参数无关。

▲涡街流量计原理：它是应用流体力学中的卡曼涡街原理来测量流体流量的。把一个旋涡发生体（圆柱体、三角柱等非流线型对称体）垂直插在管道中，当流体在管道中流动时，会在旋涡发生体后方左右两侧交替产生旋涡，形成旋涡列。这两列旋涡相互形成平行状，且左右交替出现，旋转方向相反。旋涡的频率f（Hz）与流体的平均流速v（m/s）及旋涡发生体的宽度（m）有如下关系：f=St＊v/d（St为斯特劳哈尔系数，与旋涡发生体宽度d和流体雷诺数有关）

▲涡街流量计的使用相对简单，安装也比较方便，它分插入式和管道式两种。在安装时应注意流体的流动方向应同流量计指示的方向相同。

▲涡街流量计的缺点：量程比小（15：1）；受震动影响大；管道的大小与价格呈正比；需要温度压力补偿方可计量；小量程段不灵敏，不稳定，几乎不可测量。

2、超声波流量计（气体）

▲超声波流量计特点：没有压力损失；安装简单；与流体的温度、压力、粘度等本身性质无关；无可动部件；可测量脏污、腐蚀气体及多组分气体。

▲超声波流量计原理：在管道中测量测量顺流和逆流方向超声波的传播时间，再经过计算得出流体的流速。流体的流量则可以通过介质流速、管径，以及用雷诺数对流体进行动力学方面的校正后得到。具体来说：在管道中以“Z”型装一对超声波传感器，两个传感器之间的距离L作为超声波的传播行程。超声波在两个传感器之间的顺流和逆流传播时间分别表示为：Ts=L/（C+Vcosθ）；Tn=L/（C-Vcosθ）式中C为声波在静止空气中的速度，它随气体性质变化的函数，单位：m/s。V为气体介质流速，单位m/s。θ为声波行程与管道轴线之间的夹角。

▲超声波流量计的使用也比较方便。在管道表面以“Z”型安装，应注意应把传感器安装处打磨光亮并涂敷黄油，用固定装置把传感器与管道拧紧即可。

▲超声波流量计的缺点：量程比小（15：1）；维护相对麻烦；气体精度高的价格高；计量需要温度、压力补偿；

3、转子流量计（气体）

▲转子流量计的特点：就地显示，无须电源；价格相对便宜；它有两种材质，通常用的玻璃管转子流量计和金属管质量流量计。就地显示和远传显示皆可，接口有HART、标准电流信号、PROFIBUS等形式。

▲转子流量计的原理：转子流量计也是一种速度式流量计。它有两部分组成，一个是上大下小的锥形管，另一是放在锥形管中的转子（也称浮子）。利用流体通过转子与锥形管壁之间的空隙（节流面积）时产生的差压△P来平衡转子的重量。工作时，被测流体由锥形管的下端流入，从上端流出。流体对转子产生向上托力的大小F总是等于转子的重量G，即F=△P＊A；G=V＊（ρt-ρf）g由于F=G故△P＊A=V＊（ρt-ρf）g△P=V＊（ρt-ρf）g/A（1）式中V—转子的体积；A—转子的zui大截面积；g—当地的重加速度；ρt-ρf分别

为转子材质和被测流体的密度；△P为转子垂直方向上下流体的压差。有式（1）可知，在整个工作过程中，压差保持不变。在流量增加时，当然通过节流面积的流速也增加，只有增大节流面积，减低流速，以维持压差△P不变。故根据转子的平衡位置的高低就能读出流量的大小。可用式（2）表示Q=k＊h（2△P/ρf）1/2（2）式中k—为仪表常数；h—为转子浮起的高度。将式（1）代入可得Q=k＊h（2gV（ρt-ρf）/（ρf＊A））1/2

▲转子流量计的使用比较方便，安装时拧紧相应的螺栓就可以了，但应注意流体的流动的方向一定垂直向上。

▲转子流量计的缺点：量程比小10：1；压力损失相对大；污物易堵塞；安装维护相对复杂；受震动影响大；需要温度、压力补偿等；管径大小与价格呈正比，一般在DN200以下。

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