涡街流量计在化工生产中的应用

    流量是化工生产中重要参数之一。流量测量值的准确与否,将直接影响系统运行的稳定性。目前国内生产的基于各种原理测量流量的流量计枚不胜举,如超声波流量计、电磁流量计、转子流量计、涡街流量计等。在多年的试用中发现,品质有好有坏,有的仪表根本就无法测出准确的数据。但对涡街流量计情有独衷,认为有些厂家生产的涡街流量计性能比较好,维护量小,精度高。在选型和使用当中,我们摸索出不少经验,在这里提供给同行参考。

    1　涡街流量计的工作原理

    在流体中插入一个物体,由于流体在与物体相交时发生边界层分离,而在下游产生两列内旋的相互交替的旋涡。一般情况下,物体后面产生的涡列是不稳定的,当涡列的间距H和旋涡的距离L满足H/L=0.281时,涡列达到稳定状态,此涡列就称为卡门涡街。卡门涡街旋涡的发放频率f与流体的流速v及发放体的特征尺寸d(即发放体的宽度)有如下关系:

　　　　f=S_rv/d

式中　S_r———斯特劳哈尔数。

    在雷诺数Re为2×10⁴~7×10⁶范围内,S_r是恒定的,d是固定的,因此f与v成正比,通过传感器可检测出f,即可求出流速v,通过v可以求出流体的体积流量,进而又可以求出流体的质量流量,见图1所示。

    2　影响涡街流量计测量准确性的因素

    影响涡街流量计测量准确性的因素很多,其主要因素有如下4个方面:1)仪表本身性能的影响;2)安装质量的影响;3)环境因素的影响;4)设备的管理与维护水平的影响。

    2·1　流量计的选型

    2·1·1　生产厂家不同,产品质量千差万别,选型前应对其产品作一全面了解,不要被其表面现象所迷惑。在多年的试用当中,我们认为日本横河公司、承德克罗尼仪表有限公司的流量计产品质量不错,其性能稳定可靠,精度高,是首选的涡街流量计生产厂。

    2·1·2　涡街流量计的测量体结构有两种形式:一体式(集中型)和分体式。根据测量介质温度的不同而区别选用测量体结构。当选用分体式结构时,应注意显示转换器应安装在距测量点10 m的距离内,距离不宜太远。

    2·1·3　涡街流量计的信号输出有模拟和脉冲两种形式,建议采用脉冲方式。原因有二:1)脉冲输出范围较宽,即使在非正常的工作状态下,如流量高于设定的高限时,也能精确地计算出实际流量,而不象模拟输出那样只输出高限设定值。2)脉冲输出的抗干扰能力较强,不易受到外界的干扰。