Bộ đo lưu lượng xoáy là một thiết bị đo lưu lượng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp để đo lưu lượng khí, chất lỏng và hơi nước.Sau đây là một lời giải thích chi tiết về nguyên tắc hoạt động của nó, cấu trúc, điều kiện hoạt động, các vấn đề có thể xảy ra, bù đắp nhiệt độ và áp suất và phần cứng cần thiết khi đo hơi bão hòa hoặc hơi nóng quá mức.
1Làm thế nào nó hoạt động
Máy đo lưu lượng xoắn ốc dựa trên nguyên tắc đường xoắn ốc Karman: Khi một chất lỏng chảy qua một vật thể không đối xứng (gọi là máy tạo xoắn ốc), các xoắn ốc thay thế được hình thành hạ lưu của nó,được tạo ra và giải phóng ở tần số cụ thểTần số tạo xoáy là tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy của chất lỏng, do đó, tốc độ dòng chảy của chất lỏng có thể được tính bằng cách phát hiện tần số của các xoáy này.Phương pháp phát hiện phổ biến bao gồm cảm biến piezoelectric hoặc cảm biến dung lượng để ghi lại tần số xoáy.
2Cấu trúc
Cấu trúc cơ bản của máy đo lưu lượng xoáy bao gồm:
Máy tạo xoáy: Thông thường là các cột hình tam giác hoặc lăng kính, được sử dụng để làm xáo trộn chất lỏng và tạo ra xoáy.
• Máy dò cảm biến: Các thiết bị được sử dụng để phát hiện tần số xoáy, chẳng hạn như cảm biến điện hoặc cảm biến dung lượng.
Bơm đo lưu lượng: Một máy phát điện xoáy và đầu dò được lắp đặt trong đó chất lỏng chảy qua phần này.
• Đơn vị xử lý tín hiệu: Tín hiệu được thu thập bởi đầu dò được chuyển đổi thành dữ liệu vận tốc hoặc dòng chảy.
3Điều kiện vận hành
Máy đo lưu lượng xoắn ốc phù hợp để đo các chất lỏng sau:
• Khí: như không khí, nitơ, khí tự nhiên, v.v.
• Lỏng: như nước, dầu, v.v.
Khí: như hơi bão hòa và hơi nóng quá mức.
Lưu ý khi sử dụng:
• Yêu cầu đường ống thẳng: Để đảm bảo đo chính xác,nó thường là cần thiết để duy trì một phần ống thẳng đủ dài trước và sau khi đợt lưu lượng Vortex để tránh các rối loạn dòng chảy trường.
• Phạm vi vận tốc chất lỏng: Máy đo lưu lượng xoáy phù hợp với tốc độ lưu lượng trung bình đến cao.
• Điều kiện nhiệt độ và áp suất:Các vật liệu và cảm biến lưu lượng xoáy phù hợp cần phải được lựa chọn theo các điều kiện làm việc cụ thể để thích nghi với môi trường nhiệt độ hoặc áp suất cao hơn.
4Các vấn đề phổ biến
Máy đo lưu lượng xoáy có thể gặp các vấn đề sau đây khi sử dụng:
Hiệu ứng rung động: rung động của ống có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của tín hiệu, dẫn đến dữ liệu đo không chính xác.
Độ nhạy của dòng chảy thấp: Với dòng chảy thấp, tín hiệu xoáy có thể không đủ rõ ràng, làm giảm độ chính xác đo.
Scaling và ăn mòn: Scaling hoặc ăn mòn trên tường bên trong của ống đo có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và sự ổn định đo của máy phát xoáy.
• Chất nước ngoài chặn: Vật nước ngoài chặn ống đo sẽ gây ra lỗi đo
5. Tỷ lệ bù nhiệt độ và áp suất khi đo hơi bão hòa và hơi nóng quá mức
Khi đo lưu lượng hơi bão hòa hoặc nóng quá,sự bù đắp nhiệt độ và áp suất là quan trọng để đảm bảo rằng kết quả dòng chảy đo được phản ánh dòng chảy khối lượng hoặc lưu lượng trong điều kiện thực tế.
• hơi bão hòa: Mật độ của hơi bão hòa có mối quan hệ cố định với nhiệt độ và áp suất, do đó mật độ có thể được tính bằng cách đo áp suất hoặc nhiệt độ.
• hơi nước quá nóng: Vì nhiệt độ và áp suất tương đối độc lập, nhiệt độ và áp suất phải được đo đồng thời để tính mật độ.
Phương pháp bồi thường:
Trả thù nhiệt độ: Nhận nhiệt độ của chất lỏng trong thời gian thực bằng cách cài đặt cảm biến nhiệt độ.
• Trả thù áp suất: Nhận áp suất của chất lỏng trong thời gian thực bằng cách lắp đặt một bộ truyền áp suất.
Tính toán dòng chảy: Dữ liệu nhiệt độ và áp suất được nhập vào máy tính dòng chảy hoặc hệ thống tự động để bù đắp mật độ thời gian thực để tính toán tốc độ dòng chảy khối lượng chính xác.
6. Cần thiết bị
Để đạt được sự bù đắp nhiệt độ và áp suất chính xác, phần cứng sau đây thường được yêu cầu:
• Cơ thể máy đo lưu lượng xoáy: được trang bị giao diện đầu ra tín hiệu tiêu chuẩn.
Các cảm biến nhiệt độ (như nhiệt cặp hoặc điện trở nhiệt): được sử dụng để đo nhiệt độ của hơi nước.
• Máy truyền áp suất: Được sử dụng để đo áp suất của hơi nước.
Máy tính dòng chảy hoặc hệ thống DCS / PLC: được sử dụng để nhận tín hiệu nhiệt độ, áp suất và dòng chảy và thực hiện tính toán bù đắp.
7. Thêm:
Tại sao điều chỉnh nhiệt độ và áp suất là cần thiết khi đo hơi bão hòa hoặc nóng quá
Sự bù đắp nhiệt độ và áp suất là cần thiết khi đo hơi bão hòa hoặc quá nóng, chủ yếu vì mật độ hơi thay đổi đáng kể theo nhiệt độ và áp suất.Không bồi thường, các máy đo lưu lượng xoáy chỉ có thể đo lưu lượng, và để kiểm soát quá trình chính xác và tính năng, chúng ta thường cần biết lưu lượng khối lượng hoặc lưu lượng tiêu chuẩn.
1. Thay đổi mật độ của hơi nước
• hơi bão hòa: Trong trạng thái bão hòa, có sự tương ứng chặt chẽ giữa nhiệt độ và áp suất của hơi.vì vậy mật độ có thể được lấy ra bằng cách đo một tham sốTuy nhiên, vẫn cần phải có được mật độ trong thời gian thực để bù đắp do thay đổi điều kiện làm việc.
• hơi nước quá nóng: Nhiệt độ và áp suất thay đổi độc lập, và mật độ không thể được xác định chỉ bằng một tham số.cần phải đo cả nhiệt độ và áp suất để tính mật độ của hơi nước.
2Loại dòng chảy và mục tiêu đo
• Dòng chảy khối lượng: Máy đo lưu lượng xoáy đo trực tiếp lượng lưu lượng của chất lỏng, tức là khối lượng qua phần được đo trong đơn vị thời gian.Giá trị này không phản ánh trực tiếp khối lượng ở nhiệt độ và áp suất khác nhau.
Tỷ lệ dòng chảy khối lượng: Đây là một lượng hữu ích hơn trong kiểm soát quy trình và tính năng lượng vì nó liên quan đến khối lượng thực tế của chất lỏng.bạn cần phải sử dụng công thức:
• Trả thù mật độ: Thông qua đo nhiệt độ và áp suất,mật độ thời gian thực được tính toán và bù đắp để đảm bảo rằng kết quả đo là một dòng chảy khối lượng chính xác hoặc dòng chảy khối lượng tiêu chuẩn.
3.Nhu cầu tính năng lượng hơi nước
Trong nhiều ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là những ứng dụng liên quan đến sưởi ấm bằng hơi nước hoặc thiết bị chạy bằng hơi nước, việc chuyển đổi năng lượng của hơi nước là chìa khóa.Nồng độ nhiệt của hơi nước có liên quan trực tiếp đến nhiệt độ và áp suất của nóNếu không có bù đắp, dữ liệu được cung cấp bởi bộ đo lưu lượng không thể được sử dụng chính xác cho các tính toán năng lượng.
• Trả thù thời gian thực cung cấp các thông số trạng thái thực sự của hơi nước để cân bằng và kiểm soát năng lượng chính xác hơn.
4.Sự thay đổi năng động trong điều kiện làm việc thực tế
Nhiệt độ và áp suất trong một hệ thống hơi nước có thể thay đổi theo thời gian, chẳng hạn như trong điều kiện tải trọng cao hoặc thấp, và sự biến động này sẽ làm cho mật độ của hơi nước thay đổi.để đảm bảo đo chính xác, những thay đổi này cần phải được nắm bắt và bù đắp một cách năng động.
kết luận
Sự bù đắp nhiệt độ và áp suất là cần thiết để đo hơi bão hòa và hơi nóng quá mức vì nó có thể:
• Dòng lượng được đo bằng máy đo lưu lượng được điều chỉnh là lưu lượng khối lượng.
• Cung cấp dữ liệu lưu lượng hơi nước chính xác hơn để điều khiển quy trình.
• Đảm bảo độ chính xác của các tính toán năng lượng và hiệu quả quy trình.
Bằng cách đo nhiệt độ và áp suất trong thời gian thực và kết hợp các dữ liệu này để tính mật độ, có thể bù đắp cho những thay đổi về mật độ hơi,làm cho các phép đo đáng tin cậy và chính xác hơn.
kết luận
Bộ đo lưu lượng xoắn ốc được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì cấu trúc đơn giản, bảo trì dễ dàng và phạm vi ứng dụng rộng.Tỷ lệ đền bù nhiệt độ và áp suất là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu dòng chảy.
Cảm ơn.
