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在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如上图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式: f=SrU1/d=SrU/md
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的JD压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
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氢气流量计量表可用于:
涡街流量计广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等) 、水和液体(如:水、汽油、酒精、苯类等)的计量和控制.
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氢气流量计量表优势:
1、新一代智能化涡街流量计,具有精度高、抗振动、抗干扰、维护方便的特点,适合于各种使用蒸汽、气体工况下的流量计量。
2、涡街流量传感器和流量显示仪及补偿方式合称为涡街流量计。涡街流量计则为涡街流量计的典型代表。
3、涡街流量传感器是利用卡门涡街原理和现代电子技术而设计制造的一种具有高度可靠性、优良的技术性能指标、良好的介质适应性和通用性的新型流量仪表。
氢气流量计量表特点:
◆结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。
◆安装简单,维护十分方便。
◆检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
◆输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高。
◆测量范围宽,量程比可达1:10。
◆压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
◆在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
◆应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量。
氢气流量计量表安装条件:
管道情况 | 上游 | 下游 |
同心收缩管 全开闸阀 | 15D | 5D |
90℃直角弯头 | 20D | 5D |
同平面二个90℃弯头 | 25D | 5D |
半开闸阀 调节阀 | 50D | 5D |
不同平面二个90℃弯头 | 40D | 5D |
带整流管束 | 12D | 5D |
1、可安装在室内或室外。如安装在地井里,且有水淹的可能,应选择潜水型传感器或变送器。
2、氢气流量计量表管道上可以水平,垂直或倾斜安装,但当测量液体时,管道内必须充满液体。因此在垂直或倾斜管道上安装流量计,液体的流动方向应自下向上。
3、上游侧和下游侧应留有较长的直管段,要求的上下游直管段长度随管道状况不同而异。涡街流量计的上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门,应将调节阀或半开阀门安装在流量计下游5D以后。
4、氢气流量计量表安装管道内径必须与流量计内径*,否则必须变径。
5、在设计管道时,传感器或变送器的上端zui少应留500mm的空间,以方便调试和检修。