涡街流量计在我厂氧气计量中的应用

　　1 涡街流量计测量原理

　　涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体),就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡即卡门涡街, 其漩涡频率正比于来流速度：

　　F = Stu / d 　　　　 　(1)

　　式中 F - 涡街频率

　　d - 漩涡发生体宽度

　　u - 来流速度

　　St- 斯特劳哈尔数

　　St的值与漩涡发生体宽度 d 和雷诺数Re 有关。当雷诺数Re < 2 × 104情况下,St为变数：

　　当 Re 在 2 × 104～7 × 106的范围内,St值基本上保持不变, 这段范围为流量计的基本测量范围。式(1)表明,当 d 和 St为定值时, 漩涡产生的频率 F 与流体的平均流速 u 成正比, 由于涡街传感器所测的并不是平均流速, 而大约是漩涡发生体两侧的流速。对于湍流状态, 不同的雷诺数下, 流速分布规律是不同的。即不同的流速下具有不同的流速分布, 进而说明了涡街流量传感器检测到的主要反映漩涡发生体两侧的流速与管道平均流速的关系不是唯一确定的。这说明涡街流量传感器的非线性误差是其检测机理所决定的。

　　2 涡街流量计在我厂的应用实例

　　在动力部制氧出口富氧量计量、焦化厂用氮气计量采用了涡街流量计。下面以制氧出口富氧量计量讲述涡街流量计的选型及注意事项。

　　①工艺参数：被测介质：氧气工作压力：1.6MPa(表压)工作温度：30℃被测流体流量：Q 2 0 m a x = 6 0 0 0 N m3/ hQ20com=4000Nm3/hQ20min=500Nm3/h 管道内径：D=150 当地平均大气压：0.1 MPa管道材质：A 3 碳钢

　　②设计计算：T1=273.15+30=303.15KP1=1.6+0.1=1.7MPa 工作状态下氧气压缩系数：Z=0.994 ≈ 1。

　　其中：a1、a2 分别为口径为50 的涡街流量计与口径为 80 的涡街流量计的口径面积。

　　由以上条件, 从理论上来说 5 0 的涡街流量计与口径为 8 0 的涡街流量计均符合流量测量要求, 但综合考虑, 由于富氧管道内径为 150mm, 当缩径到 50mm 时, 有可能当用量较大时, 缩径部位流通能力达不到要求, 在者, 从氧气输送安全角度着想, 管道内径由 1 5 0 m m 猛缩至 5 0 m m , 当用量较大时, 缩径部位流速大大增加, 从而使气体及气体与管道之间摩擦系数增大, 增加了安全隐患。所以从流通能力及安全角度两方面综合考虑, 选择口径为 8 0 的涡街流量计为最佳。注意事项：

　　①在涡街流量计产品选型样本中, 所指流量为工况下实际流量, 在选型时必须将标况下流量换算成工况下流量。