Kako izračunati protok koji mjeri Vortex mjerač protoka?

Hej tamo! Ja sam dobavljač vrtložnih mjerača protoka i danas želim razgovarati o tome kako izračunati brzinu protoka mjerenu vortex mjeračem protoka. To je prilično kul tema, a ja ću je razložiti na način koji je lako razumjeti.

Prvo, hajde da pričamo malo o tome šta je Vortex Flowmeter. Vrtložni mjerač protoka je uređaj koji se koristi za mjerenje brzine protoka fluida (tečnosti, gasova ili pare) u cevi. Radi na principu von Kármán vrtložne ulice. Kada tečnost protiče pored tela blefa (nestručnog objekta) postavljenog na putanji toka, vrtlozi se naizmenično izbacuju sa obe strane tela blefa. Učestalost ovih vrtloga je direktno proporcionalna brzini protoka fluida.

Sada, hajde da uđemo u detalje izračunavanja protoka. Osnovna formula za izračunavanje brzine protoka pomoću Vortex Flowmetera je:

$Q = f / K$

gdje:

• $Q$ je zapreminski protok (u jedinicama kao što su kubni metri na sat, $m^{3}/h$, ili galoni po minuti, GPM).
• $f$ je frekvencija osipanja vrtloga (mjereno u hercima, Hz).
• $K$ je faktor metra (u jedinicama impulsa po jedinici zapremine, npr. impulsa po kubnom metru, $p/m^{3}$).

Faktor mjerača $K$ je kalibracijska konstanta specifična za svaki vrtložni mjerač protoka. Određuje se tokom procesa kalibracije u fabrici. Kalibracija uzima u obzir fizičke karakteristike merača protoka, kao što su veličina tela blefa i unutrašnji prečnik protočne cevi.

Recimo da imate vrtložni mjerač protoka instaliran u cjevovodu i mjerite učestalost osipanja vrtloga. Možete jednostavno podijeliti ovu frekvenciju sa faktorom mjerača da biste dobili volumetrijski protok. Na primjer, ako je frekvencija vrtloga $f = 50$ Hz i faktor metra $K = 100$ impulsa po kubnom metru, tada je volumetrijski protok $Q$:

$Q=\frac{50}{100}=0.5m^{3}/h$

Ali nije uvijek tako jednostavno. Postoji nekoliko stvari koje morate uzeti u obzir.

Efekti temperature i pritiska

Gustina tečnosti može se mijenjati s temperaturom i pritiskom. Za plinove i paru, ovo je posebno važno. Kada se gustoća promijeni, mijenja se i odnos između zapreminskog protoka i masenog protoka. Da biste to uzeli u obzir, možda ćete morati izmjeriti temperaturu i pritisak fluida i koristiti zakon idealnog plina ili druge odgovarajuće jednadžbe za pretvaranje zapreminskog protoka u maseni protok.

Zakon idealnog gasa je dat:

$PV = nRT$

gdje:

• $P$ je pritisak gasa.
• $V$ je zapremina gasa.
• $n$ je broj molova gasa.
• $R$ je idealna plinska konstanta.
• $T$ je apsolutna temperatura gasa.

Ako znate pritisak, temperaturu i zapreminski protok, možete izračunati maseni protok koristeći gustinu gasa u datim uslovima.

Viskozitet i Reynoldsov broj

Viskoznost tečnosti takođe može uticati na performanse Vortex Flowmeter. Reynoldsov broj ($Re$) je bezdimenzionalna veličina koja opisuje režim strujanja (laminaran ili turbulentan) i daje se:

$Re=\frac{\rho vD}{\mu}$

gdje:

• $\rho$ je gustina tečnosti.
• $v$ je brzina fluida.
• $D$ je prečnik cijevi.
• $\mu$ je dinamički viskozitet fluida.

Vrtložni mjerači protoka najbolje rade u režimu turbulentnog protoka, obično kada je Reynoldsov broj iznad određene vrijednosti (obično oko $10^{4}$). Ako je Reynoldsov broj prenizak, osipanje vrtloga može postati nestabilno, a mjerač protoka možda neće dati tačna očitanja.

Razmatranja o instalaciji

Instalacija Vortex Flowmeter takođe može uticati na tačnost merenja protoka. Treba ga instalirati u ravnom dijelu cjevovoda, daleko od bilo kakvih smetnji kao što su koljena, ventili ili pumpe. Zahtjeve uzvodno i nizvodno za ravnu vožnju obično specificira proizvođač. Na primjer, uobičajeni zahtjev je imati najmanje 10 promjera cijevi ravne cijevi uzvodno i 5 promjera cijevi nizvodno od mjerača protoka.

Sada, hajde da razgovaramo o nekim alternativama Vortex Flowmetera. Ako se nalazite u situaciji u kojoj Vortex mjerač protoka možda nije najbolji, možete razmotriti druge vrste mjerača protoka. Na primjer, theLDG elektromagnetski mjerač protokaodličan je za mjerenje protoka provodnih tekućina. Radi na osnovu Faradejevog zakona elektromagnetne indukcije. I theTurbinski mjerač protokaje druga opcija. On mjeri protok tako što broji rotacije lopatice turbine postavljene na putu protoka.

Ali ako imate posla sa širokim spektrom fluida (tečnosti, gasova i para) i trebate pouzdano i precizno merenje protoka,Vortex Flowmeterje često vrhunski izbor.

Ako ste zainteresirani za kupovinu Vortex mjerača protoka ili imate bilo kakva pitanja o izračunavanju protoka, slobodno se obratite. Tu smo da vam pomognemo da pronađete pravo rješenje za vaše potrebe mjerenja protoka. Bilo da se bavite hemijskom industrijom, hranom i pićem ili bilo kom drugom sektoru koji zahteva precizno merenje protoka, imamo stručnost i proizvode koji će zadovoljiti vaše zahteve.

Reference

• "Priručnik za mjerenje protoka: Principi i praksa" Richarda W. Millera
• Dokumentacija proizvođača za Vortex Flowmeters