使用渦街流量計測量脈動流應采取哪些措施
一、什么是脈動流及其形成原因
工業(yè)管流中流體的流動一般為非定常流和非充分發(fā)展管流,它與流量實驗室創(chuàng)造的特定流動條件、穩(wěn)定的充分發(fā)展管流有較大差別,其流動的不穩(wěn)定性由多種原因造成:
1、原動機,如往復式發(fā)動機、壓氣機、泵、風機等產(chǎn)生的;
2、控制閥門頻繁動作產(chǎn)生的;
3、管線振蕩,特別是有諧振時引起的;
4、工藝管件,如閥門、彎頭、支管等使流體分流,生產(chǎn)漩渦等產(chǎn)生的;
5、流動系統(tǒng)布置引起的;
6、混相流中某些流型引起的;
7、有些流量計如容積式流量統(tǒng)計轉(zhuǎn)子不均勻旋轉(zhuǎn),渦街流量計產(chǎn)生的渦街以及溫度計套管產(chǎn)生的渦街等引起的等。
不穩(wěn)定流大致可分為兩類:一類不穩(wěn)定流有周期性變化的特征,即通常所指的脈動流;另一類為非周期性的,如流動階躍變化、湍流及噪聲流等。
二、渦街流量計測量脈動流要注意什么
用渦街流量計測量脈動流時,可能出現(xiàn)很多問題。特別是管線自激振蕩和整個流動系統(tǒng)布置原因引起的脈動流更為復雜,不僅不能用渦街流量計,其他流量計也難以應用。
(1)對由動力源(如活塞式壓氣機、羅茨式壓氣機、往復式水泵等)引起的脈動流,如用渦街流量計測量流量,提出了限制條件和對渦街流量計上游管道應采取的措施,具體的限制條件是脈動壓力 N 與旋渦升力 FL 之比值 N/FL <15 是必要條件,而 N/ FL < 3 則是較理想的條件。
要滿足上述條件,首先是應選擇合適安裝位置,如使渦街流量計的安裝位置盡可能遠離動力源,使脈動壓力經(jīng)過較長的管線后,產(chǎn)生較大的衰減。另外就是在渦街流量計的上游,設置脈動緩沖裝置或緩沖吸收裝置,抑制和衰減脈動壓力。
(2)為用于動力源為活塞式空壓機或羅茨風機的氣體脈動流管道,在儀表的上游安裝孔板和擴大容器,擴大容器的體積應大一些,以增大氣容。容器內(nèi)好放置一些柵板,以增加氣阻,這樣就可更好地吸收、衰減壓力的脈動成分,使進入渦街流量計的流體脈動幅值小于交變升力的幅值。
(3)是用于有活塞式或柱塞式泵的液體脈動流管道,通過渦街流量計上游的儲能器吸收脈動壓力,減小脈動對渦街信號的影響。另外,還可把閥門裝在渦街流量計的上游,就像在渦街流量計上游加裝孔板一樣,可調(diào)節(jié)并衰減脈動壓力影響。如果上游增加了彎頭、閥門和儲能器,在這種管路配置條件下,設計安裝管路時應增加渦街流量計上游的直管段長度。
使用渦街流量計測量脈動流時,采用上面的措施能有效的衰減脈動流的影響,但是從上所知我們知道脈動流形成的因素是復雜的,在測量脈動流的流量時,要全面了解脈動流形成的原因和強度,選擇合適的流量計,因為有些脈動流也是無法用渦街流量計來測量的。