Вихревой расходомер — это тип объемного расходомера, в котором используется природное явление, возникающее, когда жидкость обтекает неровный объект.Вихревые расходомеры работают по принципу образования вихрей, при котором вихри (или вихри) возникают поочередно за объектом.Частота образования вихрей прямо пропорциональна скорости жидкости, протекающей через счетчик.
Вихревые расходомеры лучше всего подходят для измерения расхода, где использование движущихся частей представляет проблемы.Они доступны в промышленном исполнении, латунном или полностью пластиковом исполнении.Чувствительность к изменениям условий процесса низкая, а отсутствие движущихся частей обеспечивает относительно низкий износ по сравнению с расходомерами других типов.
Конструкция вихревого расходомера
Вихревой расходомер обычно изготавливается из нержавеющей стали 316 или сплава Хастеллой и включает в себя обтекаемый корпус, узел вихревого датчика и электронику преобразователя, хотя последний также может быть установлен удаленно (рис. 2).Обычно они доступны с размерами фланцев от ½ до 12 дюймов. Стоимость установки вихревых счетчиков конкурентоспособна со стоимостью диафрагменных счетчиков размером менее шести дюймов.Счетчики с бесфланцевым корпусом (бесфланцевые) имеют самую низкую стоимость, тогда как фланцевые счетчики предпочтительнее, если технологическая жидкость опасна или имеет высокую температуру.
Для достижения желаемых характеристик были экспериментированы формы и размеры корпуса Bluff (квадратные, прямоугольные, Т-образные, трапециевидные).Испытания показали, что линейность, ограничение низкого числа Рейнольдса и чувствительность к искажению профиля скорости изменяются лишь незначительно в зависимости от обтекаемой формы тела.По размеру обтекающее тело должно иметь ширину, составляющую достаточно большую часть диаметра трубы, чтобы в сбросе участвовал весь поток.Во-вторых, обтекаемый корпус должен иметь выступающие кромки на входной грани для фиксации линий отрыва потока независимо от скорости потока.В-третьих, длина обтекаемого тела в направлении потока должна быть кратна ширине обтекаемого тела.
Сегодня в большинстве вихревых счетчиков используются пьезоэлектрические или емкостные датчики для обнаружения колебаний давления вокруг обтекаемого тела.Эти детекторы реагируют на колебания давления выходным сигналом низкого напряжения, имеющим ту же частоту, что и колебания.Такие датчики модульны, недороги, легко заменяются и могут работать в широком диапазоне температур – от криогенных жидкостей до перегретого пара.Датчики могут располагаться внутри корпуса счетчика или снаружи.Смачиваемые датчики подвергаются воздействию непосредственно колебаний давления вихря и заключены в закаленные корпуса, чтобы противостоять воздействию коррозии и эрозии.
Внешние датчики, обычно пьезоэлектрические тензорезисторы, определяют образование вихря косвенно через силу, действующую на стержень отвода.Внешние датчики предпочтительнее использовать в условиях высокой эрозии/коррозии, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание, тогда как внутренние датчики обеспечивают лучший диапазон регулирования (лучшую чувствительность к расходу).Они также менее чувствительны к вибрациям труб.Корпус электроники обычно взрывобезопасен и защищен от атмосферных воздействий и содержит электронный модуль преобразователя, концевые соединения и, опционально, индикатор расхода и/или сумматор.
Стили вихревых расходомеров
Интеллектуальные вихревые счетчики обеспечивают цифровой выходной сигнал, содержащий больше информации, чем просто расход.Микропроцессор расходомера может автоматически корректировать недостаточно прямые условия трубы, а также разницу между диаметром отверстия и диаметром мата.
Приложения и ограничения
Вихревые расходомеры обычно не рекомендуются для дозирования или других применений с прерывистым потоком.Это связано с тем, что настройка капельного расхода дозирующей станции может упасть ниже минимального предела числа Рейнольдса расходомера.Чем меньше общая партия, тем более значительной будет результирующая ошибка.
Газы низкого давления (низкой плотности) не создают достаточно сильного импульса давления, особенно если скорости жидкости низкие.Таким образом, вполне вероятно, что в таких услугах диапазон измерения счетчика будет плохим, а низкие расходы не будут поддаваться измерению.С другой стороны, если уменьшенный диапазон измерения приемлем и расходомер правильно подобран для нормального расхода, вихревой расходомер все равно можно рассмотреть.
Время публикации: 21 марта 2024 г.