焦爐煤氣流量計選型

　　焦爐煤氣流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。焦爐煤氣流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

　　焦爐煤氣流量計原理

　　在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖1所示，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。

　　焦爐煤氣流量計漩渦形成示意圖

　　設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為 ，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：　f=SrV1/d=SrV/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）式中　　V1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；Sr--斯特勞哈爾數；

　　m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比　　　　　　　　　管道內體積流量qv為qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　(2)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

　　K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，焦爐煤氣流量計斯特羅哈數與雷諾數的關系

　　圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為(4)圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線

　　式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的壓力，Pa；Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。

　　由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

　　焦爐煤氣流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節流式流量計的理想替代產品。

　　焦爐煤氣流量計傳感器選型

　　傳感器的選型主要考慮儀表口徑的選擇和儀表功能以及儀表壓力損失。

　　1 儀表口徑的選擇

　　儀表的口徑不同，其測量范圍不同，而每一種口徑其測量范圍又隨被測介質種類和工況溫度、壓力變化而變化。選定儀表口徑，可按被測介質種類和工況溫度及壓力下的流量，通過查表方法選擇儀表口徑，見表2，見表3，見表4，表5。對于焦爐煤氣的流量范圍可通過查表6，查出被測介質密度，再從表4中查出相近密度下的流量范圍。

　　對于密度值在表中處于兩值之間的可按比例計算，對于工況參數超出表2，表3、表4，表5的可由廠方幫助決定。

　　幾種流量換算公式：

　　a)標準狀態下的體積流量QN換成工況狀態下的體積流量Qv:

　　公式1

　　b)工況下氣體密度計算：（標準狀態下的密度換算成工況下的密度）公式2

　　c)質量流量QG換算成體積流量 Qv:

　　公式3

　　式中： ρo——標準狀態下的密度，（kg/m3）（見表7）QN——標準狀態下的體積流量(Nm3/h)

　　QV——工況狀態下的體積流量(m3/h)

　　t——工況狀態下的溫度(℃)

　　P——工況狀態下的壓力（MPa）

　　ρN——工況狀態下的密度（kg/m3）

　　QG——質量流量（kg）