目前所用各種型式的氣體量計,大分是計量氣體的體積量。氣體質(zhì)量量計的主要點是不受溫度與壓力變動的影響,其顯示讀數(shù)直接示氣體的質(zhì)員量,其安裝在管路中記錄過的氣體量。可以測量,爐煤氣量計,焦爐煤氣質(zhì)量量計,煤氣,空氣,氮氣,乙炔,氫氣,天然氣,氮氣,液化石油氣,過氧化氫,煙道氣,甲烷,丁烷,燃氣,沼氣,二氧化碳,氧氣,壓縮空氣,氬氣,甲苯,苯,二甲苯,硫化氫,二氧化硫,氨氣等類型氣體。
作原理
在蒸汽體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。氣體量計便是依據(jù)卡門旋渦原理行封閉管道體量測量的新型量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力,溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的況體積量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積量和質(zhì)量量,是節(jié)式量計的理想替代產(chǎn)品。
為提氣體量計的耐溫及抗振動性能,我公司新近開發(fā)出了HNLC型氣體渦街量計傳感器,因其的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣況下使用。在實際應用中,往往zui大量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,zui小量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非作在它的*作段,為了解決這問題,通常采用在測量處縮徑提測量處的速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段行整,使、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整器,具有整、提速及改變速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為管內(nèi)徑的1/3,與渦街量計作成體,不僅不需要另外附加段直管段,還可以降低對管直管段的要求,安裝非常方便。為了使用方便,電池供電的就地顯示型氣體量計采用微耗新,采用鋰電池供電可不間斷運行年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時量、累積量等。溫度補償體型氣體量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量量。氣體量計帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積量。
計算公式
設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均速為,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:
f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均速,m/s;
Sr--斯勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中K--量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯勞哈爾數(shù)有關。斯勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關,所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常作范圍。當測量氣體量時,VSF的量計算式為(4)
斯勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關系曲線式中qVn,qV--分別為標準狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和況下的體積量,m3/h;
Pn,P--分別為標準狀態(tài)下和況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準狀態(tài)下和況下的熱力學溫度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態(tài)下和況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量量,這時量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積量和體密度,體物性和組分對量計量還是有直接影響的。
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