Vortex-Durchflussmessgerät ist eine gängige Durchflussmessgeräte, weit verbreitet in industriellen Prozessen zur Messung des Gas-, Flüssigkeits- und Dampfflusses.Im Folgenden wird das Arbeitsprinzip ausführlich erläutert., Struktur, Betriebsbedingungen, mögliche Probleme, Temperatur- und Druckkompensation und erforderliche Hardware bei der Messung von gesättigtem oder überhitztem Dampf.
1Wie es funktioniert.
Vortex-Durchflussmessgeräte basieren auf dem Karman-Vortex-Straßenprinzip: Wenn eine Flüssigkeit durch einen asymmetrischen Körper fließt (als Wirbelgenerator bezeichnet), bilden sich nachgelagerte Wirbel,die mit einer bestimmten Frequenz erzeugt und freigesetzt werdenDie Frequenz der Wirbelbildung ist proportional zur Durchflussrate der Flüssigkeit, so daß die Durchflussrate der Flüssigkeit berechnet werden kann, indem die Frequenz dieser Wirbel ermittelt wird.Zu den üblichen Nachweismethoden gehören piezoelektrische Sensoren oder kapazitive Sensoren zur Aufzeichnung der Frequenz des Wirbels.
2.Struktur
Die Grundkonstruktion eines Strömungsmessgeräts umfasst:
Wirbelgeneratoren: Gewöhnlich dreieckige Säulen oder Prismen, die zur Störung der Flüssigkeit und zur Entstehung von Wirbeln verwendet werden.
• Sensorsonden: Geräte zur Erkennung von Wirbelfrequenzen, wie z. B. piezoelektrische oder kapazitive Sensoren.
Durchflussmessrohr: Ein Wirbelgenerator und eine Sonde sind installiert, in denen die Flüssigkeit durch diesen Abschnitt fließt.
• Signalverarbeitungseinheit: Das von der Sonde gesammelte Signal wird in Geschwindigkeits- oder Strömungsdaten umgewandelt.
3Betriebsbedingungen
Vortex-Durchflussmesser eignen sich zur Messung folgender Flüssigkeiten:
• Gas: Luft, Stickstoff, Erdgas usw.
• Flüssigkeit: Wasser, Öl usw.
Dampf: so wie gesättigter und überhitzter Dampf.
Anmerkung beim Gebrauch:
• Anforderungen an einen geraden Rohrschnitt: Zur Gewährleistung einer genauen Messunges ist in der Regel notwendig, vor und nach dem Wirbelstrommessgerät einen ausreichend langen geraden Rohrschnitt aufrechtzuerhalten, um Strömungsfeldstörungen zu vermeiden.
• Flüssigkeitsgeschwindigkeitsbereich: Vortex-Durchflussmesser eignen sich für mittlere bis hohe Durchflussraten.
• Temperatur- und Druckbedingungen:Die richtigen Vortex-Durchflussmessmaterialien und -sensoren müssen entsprechend den spezifischen Arbeitsbedingungen ausgewählt werden, um sich an höhere Temperatur- oder Druckumgebungen anzupassen.
4. Allgemeine Probleme
Vortex-Durchflussmesser können bei der Verwendung folgende Probleme auftreten:
Schwingungseffekte: Schwingungen im Rohr können die Signalgenauigkeit beeinträchtigen und zu falschen Messdaten führen.
Niedrige Durchflussempfindlichkeit: Bei niedrigen Durchflussraten ist das resultierende Wirbelsignal möglicherweise nicht offensichtlich genug, was die Messgenauigkeit verringert.
Skalierung und Korrosion: Skalierung oder Korrosion an der Innenwand des Messrohrs können die Leistung und Messstabilität des Wirbelgenerators beeinträchtigen.
• Sperrung durch Fremdstoffe: Fremdstoffe, die das Messrohr blockieren, verursachen Messfehler.
5Temperatur- und Druckkompensation bei Messung von gesättigtem und überhitztem Dampf
Bei der Messung des Stroms von gesättigtem oder überhitztem DampfTemperatur- und Druckkompensation ist wichtig, um sicherzustellen, dass die gemessenen Durchflusswerte den Massenfluss oder den Volumenfluss unter tatsächlichen Bedingungen widerspiegeln..
• Sättigter Dampf: Die Dichte des gesättigten Dampfes ist in einem festen Verhältnis zu Temperatur und Druck, so dass die Dichte durch Messung von Druck oder Temperatur berechnet werden kann.
• Überhitzter Dampf: Da seine Temperatur und sein Druck relativ unabhängig sind, müssen Temperatur und Druck gleichzeitig gemessen werden, um die Dichte zu berechnen.
Entschädigungsmethode:
Temperaturkompensation: Erhalten Sie die Temperatur der Flüssigkeit in Echtzeit durch Installation eines Temperatursensors.
• Druckkompensation: Ermitteln Sie den Druck der Flüssigkeit in Echtzeit, indem Sie einen Druckmessgerät installieren.
Durchflussberechnung: Temperatur- und Druckdaten werden in Durchflussrechner oder automatisierte Systeme für die Echtzeitdichte-Kompensation eingegeben, um genaue Massendurchflussraten zu berechnen.
6. Notwendige Hardware
Um eine genaue Temperatur- und Druckkompensation zu erreichen, ist in der Regel folgende Hardware erforderlich:
• Vortex-Durchflussmesskörper: mit einer Standard-Signal-Ausgabe-Schnittstelle ausgestattet.
Temperatursensoren (z. B. Thermoelemente oder Widerstände): zur Messung der Dampftemperatur.
• Druckmessgerät: Zur Messung des Dampfdrucks.
Strömungsrechner oder DCS/PLC-Systeme: zum Empfangen von Temperatur-, Druck- und Strömungssignalen und zur Durchführung von Kompensationsberechnungen.
7. Hinzufügen:
Warum ist bei der Messung von gesättigtem oder überhitztem Dampf Temperatur- und Druckkompensation erforderlich?
Bei der Messung von gesättigtem oder überhitztem Dampf ist eine Temperatur- und Druckkompensation erforderlich, hauptsächlich weil die Dichte des Dampfes mit Temperatur und Druck signifikant variiert.Ohne EntschädigungVortex-Durchflussmesser können nur Volumenfluss messen, und für eine genaue Prozesssteuerung und Energieberechnung müssen wir normalerweise den Massenfluss oder den Standardvolumenfluss kennen.
1. Dampfdichteänderung
• Sättigter Dampf: Im gesättigten Zustand gibt es eine strikte Korrespondenz zwischen Temperatur und Druck des Dampfes.Also kann die Dichte durch Messung eines Parameters abgeleitet werdenEs ist jedoch immer noch notwendig, die Dichte in Echtzeit zu ermitteln, um die Veränderung der Arbeitsbedingungen auszugleichen.
• Überhitzter Dampf: Temperatur und Druck variieren unabhängig voneinander, und die Dichte kann nicht einfach durch einen einzigen Parameter bestimmt werden.Es ist notwendig, sowohl Temperatur als auch Druck zu messen, um die Dichte des Dampfes zu berechnen.
2. Strömungstyp und Messziel
• Volumenstrom: Der Strömungsmessgerät misst direkt den Volumenstrom der Flüssigkeit, d. h. das Volumen durch den gemessenen Abschnitt in Zeiteinheiten.Dieser Wert spiegelt die Masse bei unterschiedlichen Temperaturen und Druck nicht direkt wider..
Massendurchfluss: Dies ist eine nützlichere Größe bei der Prozesssteuerung und bei der Energieberechnung, da sie sich auf die tatsächliche Masse der Flüssigkeit bezieht.Du musst die Formel verwenden.:
• Dichtekompensation: Durch Temperatur- und Druckmessungendie Echtzeitdichte wird berechnet und kompensiert, um sicherzustellen, dass das gemessene Ergebnis eine genaue Massendurchflussrate oder eine Standardvolumendurchflussrate ist;.
3.Berechnungsbedarf für Dampfenergie
In vielen industriellen Anwendungen, insbesondere bei Dampfheizungen oder Dampfbetriebenen Anlagen, ist die Energieübertragung durch Dampf entscheidend.Die Enthalpie (Wärmeanteil) von Dampf hängt direkt mit seiner Temperatur und seinem Druck zusammenOhne Kompensation können die vom Durchflussmessgerät bereitgestellten Daten nicht genau für Energieberechnungen verwendet werden.
• Die Echtzeitkompensation liefert die tatsächlichen Parameter des Dampfes für eine genauere Energiebilanz und -kontrolle.
4.Dynamische Veränderungen der tatsächlichen Arbeitsbedingungen
Die Temperatur und der Druck in einem Dampfsystem können sich im Laufe der Zeit ändern, z. B. unter hohen oder niedrigen Belastungsbedingungen, und diese Schwankung führt dazu, dass sich die Dichte des Dampfes ändert.um eine genaue Messung zu gewährleisten, müssen diese Veränderungen dynamisch erfasst und kompensiert werden.
Schlussfolgerung
Die Temperatur- und Druckkompensation ist für die Messung von gesättigtem und überhitztem Dampf erforderlich, da sie
• Der vom korrigierten Durchflussmessgerät gemessene Volumenstrom ist der Massenstrom.
• Genauere Dampfflussdaten für die Prozesssteuerung.
• Gewährleistung der Genauigkeit der Energieberechnungen und der Prozesseffizienz.
Durch die Messung von Temperatur und Druck in Echtzeit und die Kombination dieser Daten für Dichteberechnungen ist es möglich, Veränderungen der Dampfdichte auszugleichen.die Messungen zuverlässiger und genauer machen.
Schlussfolgerung
Vortex-Durchflussmesser werden in der Industrie wegen ihrer einfachen Struktur, einfacher Wartung und breiten Anwendungsbereichs weit verbreitet.Temperatur- und Druckkompensation ist unerlässlich, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Durchflussdaten zu gewährleisten..
- Ich danke Ihnen.