涡街流量计的选用考虑要点

VSF自20世纪70年代在工业上应用以来，由于它具有一些突出的特点，受到用户欢迎，并得到迅速发展。像它这样开发只有20多年即已跻身通用流量计 之列，在流量计中是少有的。由于应用时间短，无论理论研究或实践经验都比较薄弱，不免出现一些问题，这是不足为怪的。多年实践证明，VSF的选用（选型和 使用）是用好流量计的关键环节，因此仪表制造厂应加强售前服务，即帮助用户选型，并在安装投用上给予指导。只要抓住这一环节，该流量计不失为一种性能不错 的流量计。
20世纪90年代中后期世界范围内VSF在流量仪表总量中，台数约占3%～5%，每年5万～6万台，金额占4%～6%；在我国销售台数约占流量仪表总 量（不包括*表和水 表及玻璃管浮子流量计）的6%～8%，每年1．5万～2万台。

2. VSF的口径选择

VSF的仪表口径及规格选择很重要，它类似于差压流量计节流装置的设计计算，要遵循一些原则进行选择。仪表口径选择步骤如下。
首先必须明确以下工作参数。
1）流体名称，组分；
2）工作状态的zui大、常用、zui小流量；
3）zui高、常用、zui低工作压力和工作温度；
4）工作状态介质的粘度。
VSF的输出信号是与工作状态的体积流量成正比的，因此如已知气体流量是标准状态体积流量或质量流量时，应把它换算成工作状态下的体积流量q_v
q_v=q_n（p_nTZ/pT_nZ_n） m³／h 　　　　　　　　　　　　　　　　（9）
式中 q_v，q_n--分别为工作状态和标准状态下的体积流量，m³／h；
P，P_n--分别为工作状态和标准状态下的压力，Pa；
T，T_n--分别为工作状态和标准状态下的热力学温度，K；
Z，Z_n--分别为工作状态和标准状态下的气体压缩系数。
工作状态下介质的密度ρ和体积流量q_v
ρ=ρ_n（pT_nZ_n/ p_nTZ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（10）
式中　　ρ，ρ_n--分别为工作状态和标准状态下的介质密度，kg/m³；
其余符号同上。
q_v =q_m／ρ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11）
式中 q_m--质量流量，kg/h。
下面需要选择传感器口径。传感器口径选择主要是对流量下限值进行核算。它应该满足 两个条件：zui小雷诺数不应低于界限雷诺数（Re_C＝2×10⁴）和对于应力式VSF在下限流量 时旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力ρU²成比例关系），对于液体 还应检查zui小工作压力是否高于工作温度下的饱和蒸气压，即是否会产生气穴现象。
这些条件用数学式可表示如下（12-14）

式中 q_Vmin，q_V0min--分别为工作状态和校准状态下的zui小体积流量，m³/h；
（q_Vmin）_ρ--满足旋涡强度要求时zui小体积流量，m³/h；
（q_Vmin）_υ--满足zui小雷诺数要求时zui小体积流量，m³/h；
ρ，ρ₀--分别为工作状态和校准状态下介质的密度，kg/m³；
υ，υ₀--分别为工作状态和校准状态下介质的运动粘度，m²/s；
P_min--zui小工作压力，Pa；
△p--zui大流量时传感器的压力损失，Pa，
△p=C_D（ρU²/2），C_D≈2
U--管道平均流速，m／s；
P_V--工作温度下液体的饱和蒸气压，Pa。
比较（q_Vmin）_ρ，和（q_Vmin）_υ：
若（q_Vmin）_υ≥（q_Vmin）_ρ，可测流量范围为（q_Vmin）_ρ～q_Vmax，线性范围为（q_Vmin）_υ～q_Vmax；
若（q_Vmin）_υ＜（q_Vmin）_ρ，可测流量范围和线性范围为（q_Vmin）_ρ～q_Vmax。
流量测量范围的确定还应检查是否处于仪表的*工作范围（即上限流量的1/2～2/3处）。表4示有某型号涡街流量计特定校准条件下各种口径的流量测量范围。

表4 某型号涡街流量计特定校准条件下流量测量范围

表5 饱和水蒸气质量流量范围

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