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蒸汽流量計的工作原理與結構分析

點擊次數:572 發布時間:2021-03-19 07:50:53
渦街蒸汽流量計的工作原理 
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
蒸汽流量計工作原理圖1
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為 f,被測介質來流的平均速度為 V,旋渦發生體迎流面寬度為 d,表體通徑為 D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=StV/d   公式(1)
式中:
f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(無量綱數)
V-流體的平均流速
d-旋渦發生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無因次未知數,圖(二)表示斯特羅哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關系。
蒸汽流量計工作原理圖2
在曲線表中 St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2)
K=N/Q(1/m3)   公式(2)
式中:K=儀表常數(1/m3)。
N=脈沖個數
Q=體積流量(m3)

一、孔板流量計的原理及結構
節流裝置是測量流量的差壓感受元件。配合差壓變送器以及多功能流量積算、控制、記錄儀表,組成流量測量系統;對于氣體、蒸汽、密度變化較大流體流量測量,最好增加壓力變送器、溫度傳感器組成溫壓補償系統,對流量測量系統進行修正,以求更加精確的流量測量數據。當節流裝置與溫度傳感器配合使用,配合熱能積算功能儀表組成流量、熱能測量系統。由于節流裝置技術成熟,安裝方便,使用穩定可靠,價格合理等特點,在流量儀表中應用廣泛,幾乎可以應用所有流量測量范圍。
節流裝置由標準節流件,取壓裝置和符合要求的前、后直管組成。
節流組件由節流件、取壓裝置(包括取壓口、引壓短管、一次閥門)、配套法蘭組成。
充滿管道的流體,當它們流經管道內的節流裝置時,流束將在節流裝置的節流處形成局部收縮,從而使收縮面內平均流速增加,在節流件的上游側靜壓力上升,下游側靜壓力降低,于是在節流裝置前后便產生了壓力降或叫差壓△P,介質的流速愈大,在節流裝置前后產生的壓差也就愈大,所以可通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守恒定律和流動連續性方程為基礎的。
二、計算公式
在關系式可知當節流件開孔d,流體密度ρ一定時,則流量與靜壓差成平方根關系,根據差壓元件測得靜壓差大小,可以運算出流量大小。
公式中具體各代號所指定義及單位請查閱供貨時所提供的計算書。

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