節流式差壓流量計為何青春依舊
渦街流量計在上世紀70 年代投入工業(yè)應用時(shí),一度被稱(chēng)為數字孔板,意思是它有顯著(zhù)的優(yōu)越性,將會(huì )像孔板流量計一樣得到廣泛應用。甚至有人斷言,渦街流量計將全面取代孔板流量計。
這是因為渦街流量計具有下列顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn):
① 安裝維修方便,不象普通差壓式流量計那樣,較長(cháng)的引壓管線(xiàn),易漏、易堵、易凍結;
② 輸出與流量成正比的脈沖信號,然后用數字技術(shù)進(jìn)行處理,可不損失精度;
③ 不存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題;
④ 合理確定口徑,可得到較寬的測量范圍度[1]。
時(shí)至今日,三十多年時(shí)間過(guò)去了,雖然孔板流量計的部分市場(chǎng)被渦街流量計占領(lǐng),但在實(shí)際應用中,很多地方還是使用孔板流量計(節流式差壓流量計中最常用的一種)。不僅沒(méi)有被淘汰,在某些場(chǎng)合,還占據相當優(yōu)勢。
下面對這一情況作粗略分析,以便讀者在儀表設計選型時(shí)參考,揚長(cháng)避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,爭取最大的經(jīng)濟效益。
1 高溫高壓低密度流體流量,用渦街流量計測量還有困難
由于渦街流量計工作原理的局限性,敏感元件和結構的局限性,對于被測流體的溫度壓力高于一定數值,流體密度小于一定數值,用渦街流量計來(lái)測量,現在還有困難。
1.1 高溫流體
不同的廠(chǎng)商提供的不同品牌渦街流量計,所適用的流體溫度上限一般為400~450℃。從現場(chǎng)實(shí)際應用情況來(lái)看,有的品牌只能短時(shí)期達到所承諾的溫度上限。例如某歐洲品牌,一臺新的渦街流量計在400℃的條件下能可靠使用半年,半年以后,輸出就全無(wú)了。再換上一臺全新的,還是只有半年的壽命。
1.2 高壓流體
目前市場(chǎng)上的渦街流量計,其壓力等級有4 MPa 和6.4 MPa 等多種,如果被測流體壓力再高,人們還是喜歡用老一套的方法,差壓式流量計。
1.3 低密度流體
渦街流量計用來(lái)測量氣體和蒸汽流量時(shí),最低可測流速要受到流體密度的制約。這是因為被測流體經(jīng)旋渦發(fā)生體所產(chǎn)生的旋渦,作用在傳感器探頭上,相應產(chǎn)生個(gè)數相同的電脈沖,此電脈沖的幅值與旋渦對探頭所產(chǎn)生的推力大小有關(guān),推力越大,脈沖幅值也越大,而此推力與流速的平方成正比,又同流體的密度成正比。當密度小到一定程度,流速又較低時(shí),推力太小,以致脈沖幅值相應太小,導致被噪聲所淹沒(méi),最后,脈沖不能被可靠地檢出。但是,如果流速較高,推力仍可增大到足夠大,以致脈沖幅值增大到足夠大,最后仍能被可靠地檢出。
有些被測流體如氫氣、半水煤氣等,密度都較小,有些低靜壓低流速測量對象,如城市煤氣,管道內流速較低,又不能用局部縮徑的方法提高流速,在設計選型時(shí)需十分小心。當被測流體密度已知時(shí),最小可測流量為多少,可以通過(guò)計算得到。有的制造商通過(guò)對自己的產(chǎn)品做試驗,給出了不同口徑產(chǎn)品的有用數據。例如圖1a 所示的是橫河公司DN15、DN25、DN40、DN100 儀表的可測最低流速與密度的關(guān)系曲線(xiàn);圖1b 所示是橫河公司DN50、DN80、DN150、DN200、DN250、DN300 儀表的可測最低流速與密度的關(guān)系。
圖1 可測最低流速與流體密度及口徑的關(guān)系
目前市場(chǎng)上供應的渦街流量計,最小口徑為DN15。最大口徑,國產(chǎn)產(chǎn)品有DN600,但口徑大了之后,分辨力較低,所以國外儀表公司一般只提供DN300 及以下的產(chǎn)品。
相比之下,節流式差壓流量計,從口徑小的內孔板流量計到口徑大到1 m 的標準節流式差壓流量計,品種規格一應俱全[2]。
3 渦街流量計在使用上還有困難
安裝流量計的管道或工業(yè)現場(chǎng),難免有些振動(dòng),有些還較強烈,例如有些壓縮機、鼓風(fēng)機廠(chǎng)房?jì)?,不僅管道振得很厲害,甚至整個(gè)廠(chǎng)房連同廠(chǎng)房周?chē)牡缆范颊竦煤軈柡Α?
渦街流量計是一種流體振蕩型儀表,其工作原理是流體流過(guò)旋渦發(fā)生體后,產(chǎn)生與流速成正比的旋渦,旋渦的個(gè)數被傳感器檢知,輸出與旋渦個(gè)數相等的脈沖。
差壓式流量計相關(guān)文章:差壓式流量計原理
評論