氨气管道流量计，甲烷乙炔流量计

甲烷流量计概述  

　　流量测量装置，根据及煤气的测量特点（即低流速、含灰尘、易堵塞等），借鉴国外同类产品的特点，通过设置在管道中的传力元件，将被测流体的动能转换为一个位移，使用先进的感应式力敏测量元件以及智能电子电路将流量信号转换为一个4～20mA的标准电流信号，特别适用于管径较大的煤气管路的流量测量。 

甲烷流量计原理:

在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门涡街，在漩涡发生体中装入电容检测探头或压电检测探头及相应匹配电路，即可构成电容检测式涡街流量/传感器或压电检测式涡街流量传感器。

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:

f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕                

式中：f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

St－斯特罗哈尔数

V－流体的平均流速

d－柱体流面宽度

D-管道内径

在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。

Q＝3600f/K或M=ρ3600 f/K                                        

式中：K＝仪表常数（1/m?）。

M=质量流量

Q＝体积流量（m?/h）

ρ=介质密度（kg/m?）

F=频率Hz

甲烷流量计测量原理

(1)测量原理

①受力分析

流体对靶的作用力由下列各分力组成。

流体对靶的冲击力和流体在流过靶板后分离，在靶两侧产生差压所形成的作用力F。

流量流过靶与管道内壁之间的环形截面时，对靶周形成的粘滞摩擦力。

  其中，前者远大于后者，因此，可只考虑F的影响。

  通常，流速低时，流体绕过靶板，在流体边缘层发生分离，不产生旋涡，对流体的主要阻力来自流体摩擦，其大小与雷诺数有关。随着流速增加，边界层开始分离，并在靶后产生旋涡，流体阻力从摩擦阻力转变为压差阻力，其大小与流速平方成正比。其阻力系数不随雷诺数增加而变化。

②计算公式

在恒定截面直管段中设置一个与流束方向相垂直的靶板，流体沿靶板周围通过时，靶板受到作用力F，其大小与流体的动能和靶板面积A成正比.可表示为:

式中，α是流量系数;γ是流体可膨胀系数;D是测量管内径，m; d是靶径，m; ρ是流体密度，kg/m3; F是靶受到的力，N ; qv是流体体积流量，m3/s。

(2) 甲烷流量计主要系数

①界限雷诺数

 与节流装置类似，当流体雷诺数大于某一雷诺数时，甲烷流量计的流量系数趋于恒定，称该雷诺数为界限雷诺数。界限雷诺数与靶几何尺寸、管道内径、被测流体特性等有关。

实验表明，焦炉 甲烷流量计的界限雷诺数比标准节流装置的界限雷诺数要低得多。因此，焦炉甲烷流量计可适用于低雷诺数流体的流量测量。

通常，管道内径越小，界限雷诺数越小。下表是电动焦炉 甲烷流量计部分界限雷诺数与流量系数。

②流量系数

大量实验提供的数据表明，甲烷流量计流量系数的基本数据在0.62~0.66之间。影响甲烷流量计流量系数的因素分析如下。

靶的几何形状。不同形状的靶对流体的流阻不同，造成流量系数不同。实验表明，球靶对流量系数的影响，半球靶次之，平板靶小.

雷诺数。存在一个界限雷诺数，当流体雷诺数大于该值时，流量系数可基本恒定。

流通截面。甲烷流量计的流通截面是圆环面积.连接靶板的杠杆直径和通过圆环的杠杆长度影响流通面积。流通截面面积的减小使流量系数增大。

甲烷流量计安装要求：

1、甲烷流量计可安装在室内或室外。如安装在地井里，且有水淹的可能，应选择潜水型传感器或变送器。

2、甲烷流量计在管道上可以水平，垂直或倾斜安装，但当测量液体时，管道内必须充满液体。因此在垂直或倾斜管道上安装涡街流量计，液体的流动方向应自下向上。

3、甲烷流量计的上游侧和下游侧应留有较长的直管段，要求的上下游直管段长度随管道状况不同而异。涡街流量计的上游应尽量避免安装调节阀或半开阀门，应将调节阀或半开阀门安装在流量计下游5D以后。

4、安装甲烷流量计的管道内径必须与流量计内径一致，否则必须变径。

5、在设计管道时，传感器或变送器的上端少应留500mm的空间，以方便调试和检修。

 
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