摘要(yào):蒸汽(qì)貿易結算計量(liàng)器具中,渦街流量計
已得到廣泛的應用(yòng),目前(qián)國内對渦(wō)街(jiē)流(liú)量計(jì)的檢定介質通常(cháng)爲空氣(qì),不可避免地對(duì)檢定(dìng)結果(guǒ)有-定(dìng)的影響。通過對渦街流量計蒸(zhēng)汽标定(dìng)和空氣(qì)标定的對比試(shì)驗,初步得(dé)到了(le)在不同檢定介(jiè)質下标定(dìng)後檢(jiǎn)定數據(jù)的(de)差别(bié)。
1引言(yán)
蒸汽作爲(wèi)工作流(liú)體和熱(rè)傳導的介(jiè)質,已(yǐ)廣泛(fàn)應用于集中供(gòng)熱(rè)、電廠的(de)動力源和石化(huà)等生産工藝過程中的熱源、加(jiā)濕源等。而(ér)在蒸汽貿(mào)易(yì)結(jié)算計(jì)量器(qì)具中,渦街(jiē)流量(liàng)計因(yīn)其壓(yā)力損失小,量程(chéng)範圍(wéi)大,精度高(gāo)而得到(dào)了廣泛(fàn)應用(yòng)。随着蒸汽(qì)節能(néng)越(yuè)來越引起石化、電廠(chǎng)、集(jí)中供熱、食(shí)品、醫(yī)藥鋼(gāng)鐵(tiě)等行業(yè)的重視,渦街流量計(jì)在蒸汽标(biāo)定下和在空(kōng)氣标定下(xià)的差别(bié),引起了相關企業的(de)關注。通過(guò)試驗,初步探讨(tǎo)了渦街流(liú)量計(jì)在蒸汽标(biāo)定和(hé)空氣标(biāo)定下的(de)差别。
2渦(wō)街(jiē)流量計的工作原理(lǐ)與分類
2.1工作(zuò)原理
把(bǎ)一個非流(liú)線型阻流(liú)體垂(chuí)直插(chā)入(rù)管道中(zhōng),随着流體繞過阻流(liú)體(tǐ)流動,産(chǎn)生旋(xuán)渦分(fèn)離現(xiàn)象,形成有規則的旋(xuán)渦列,左右兩側旋(xuán)渦(wō)的旋(xuán)轉方向相反,見(jiàn)圖1,這種旋渦稱(chēng)爲卡門(mén)渦(wō)街。根(gēn)據卡(kǎ)門(mén),這些渦(wō)列多數是不穩(wěn)定的,隻有形成(chéng)相互交(jiāo)替(tì)的内旋的兩排渦列(liè),且渦(wō)列(liè)寬度h與同(tóng)列相鄰的兩(liǎng)旋渦的間距l之(zhī)比滿足h/l=0.281(對(duì)圓柱(zhù)形旋渦發(fā)生體)時,這(zhè)種渦列是(shì)穩定的,稱(chēng)爲卡(kǎ)門渦街(jiē)。産生旋渦分(fèn)離的(de)阻流(liú)體稱爲(wèi)旋渦發(fā)生體。渦街流量(liàng)計(jì)是根(gēn)據旋,渦(wō)脫離(lí)旋渦(wō)發生(shēng)體的(de)頻(pín)率(lǜ)與流(liú)量之(zhī)間的(de)關系(xì)來測(cè)量(liàng)流量的(de)儀表。
根(gēn)據卡門渦街原(yuán)理,旋渦頻率f與(yǔ)管内平均(jun1)流速(sù)u有如下關系:
式(shì)中,u1爲旋(xuán)渦發生體兩(liǎng)側平(píng)均流(liú)速,m/s;d爲旋(xuán)渦發生體特(tè)征寬度,m;sr爲(wèi)斯特勞哈爾常(cháng)數,無(wú)量綱參數(shù);u爲流(liú)經(jīng)流(liú)量計(jì)的流體平均流(liú)速,m/s;m爲旋渦發生體兩側(cè)弓形面(miàn)積與管道橫截(jié)面面積(jī)之(zhī)比,對(duì)于直徑(jìng)爲d的圓(yuán)柱形(xíng)旋渦(wō)發生體(tǐ),m爲
式中(zhōng),d爲管(guǎn)道内徑(jìng),m。.
瞬時體(tǐ)積流量qv
式中,qv爲通過流(liú)量計的(de)體積流量,l/s;f爲流(liú)量(liàng)計輸出的信(xìn)号頻率,hz;k爲(wèi)渦街流量(liàng)計儀(yí)表系(xì)數,1/l。
2.2分類(lèi)
按(àn)傳感器連(lián)接方式分(fèn)爲(wèi)法蘭型(xíng)和夾(jiá)裝型;按檢測(cè)方(fāng)式分爲(wèi)熱敏式(shì)應力式(shì)、電容式(shì)、應變(biàn)式、超聲式(shì)、振動(dòng)體式、光電(diàn)式和光纖式(shì)等;按用(yòng)途分爲普(pǔ)通型、防爆(bào)型、高(gāo)溫型(xíng)、耐腐型、低(dī)溫型(xíng)、插(chā)人(rén)式和(hé)汽車(chē)專(zhuān)用型等(děng);按傳感器(qì)與轉換器(qì)組成分爲--體型和分離型(xíng);按測(cè)量(liàng)原理分(fèn)爲體(tǐ)積(jī)流(liú)量計和質(zhì)量流量計(jì)
。
3渦街流量計的标定(dìng)
3.1以空氣爲(wèi)檢定介(jiè)質(zhì)進行(háng)标定(dìng)
表1爲采用(yòng)以空氣爲(wèi)檢定(dìng)介質的流量标準裝置的參數信息。
3.1.1标定前的(de)準備
通電(diàn)預熱,按流(liú)量計說明(míng)書中(zhōng)指(zhǐ)定的方(fāng)法檢(jiǎn)查(chá)流(liú)量計(jì)參數的設(shè)置。流(liú)量計應在(zài)可達(dá)到的最大檢定流量的70%~100%範圍内(nèi)運行至少(shǎo)5min,待流(liú)體溫度、壓力和(hé)流量穩定後,進(jìn)行示(shì)值誤(wù)差檢(jiǎn)定。
3.1.2檢(jiǎn)定(dìng)流量點(diǎn)和檢(jiǎn)定(dìng)次數的控(kòng)制(zhì)
(1)檢定(dìng)流量點應包含:qmin90.4qmax和(hé)qmax;
(2)檢(jiǎn)定過程中,每個(gè)流量點的每次(cì)實際檢定流量(liàng)與設定(dìng)流量的(de)偏差不超過設(shè)定流量的(de)±5%或不超過±1%qmax;
(3)每個流量點的檢定次數(shù)爲(wèi)6次。
3.1.3示值誤差(chà)的計(jì)算
流量計(jì)各檢定(dìng)流(liú)量點(diǎn)的儀表系數k爲(wèi)
3.2以蒸汽(qì)爲檢定介質進行(háng)标定(dìng)
表2爲采用以蒸(zhēng)氣爲檢定介質(zhì)進行标(biāo)定(dìng)的流(liú)量标準裝置的(de)參數信息。
爲了(le)進行(háng)比對試驗,本文(wén)以(yǐ)蒸(zhēng)汽爲(wèi)檢定介質.下進(jìn)行渦(wō)街流量計的标定(dìng)試驗的(de)标定前的(de)準(zhǔn)備(bèi)、檢定(dìng)流量(liàng)點的(de)設置和(hé)檢(jiǎn)定次(cì)數的(de)選擇均與(yǔ)以空氣爲檢定(dìng)介質的标定(dìng)試(shì)驗相同。
4數(shù)據比(bǐ)較
本次比(bǐ)對試(shì)驗采用應(yīng)力式(shì)渦街流量計,精(jīng)度等級均爲1.5級(jí)。試驗(yàn)數據與比(bǐ)較見表(biǎo)3和(hé)表4,流(liú)量計(jì)精度等級系(xì)列見表(biǎo)5。
5結論(lùn)
由表3和表4中的(de)數據可以看出(chū),無論(lùn)是空(kōng)氣标(biāo)定還是蒸汽标(biāo)定,該(gāi)計量器具(jù)均符合jjg1029-2007《渦街流(liú)量計》(2]檢定規程(chéng)中的要求(qiú)。但是(shì)在不同檢(jiǎn)定介(jiè)質下得出的儀(yí)表系(xì)數卻差别(bié)較大(dà),差别爲7.85%。國(guó)内大(dà)多數檢定機構所使用的氣體(tǐ)流(liú)量裝置(zhì)檢定介質爲空(kōng)氣,而對用于蒸(zhēng)汽貿(mào)易結(jié)算渦(wō)街流(liú)量計(jì)進行(háng)檢(jiǎn)定時,因(yīn)檢定(dìng)介質不同(tóng)而引(yǐn)人的誤(wù)差是不能忽視(shì)的(de),建議(yì)相關用(yòng)戶在使(shǐ)用(yòng)前,應根(gēn)據現(xiàn)場的實際情況(kuàng)選擇(zé)不(bú)同的檢(jiǎn)測部門,進行實流标(biāo)定(dìng)或者空(kōng)氣(qì)标定(dìng),盡(jìn)可能(néng)地減少因(yīn)檢定介質和使(shǐ)用介質不同而(ér)引入(rù)的誤(wù)差(chà)。如(rú)果可行的話,相關法(fǎ)定計(jì)量(liàng)機構部門]也可因此進行立項,流(liú)量計(jì)在不同的檢定(dìng)介質下得出來的數據是否有(yǒu)線性關系。
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