Вихревой расходомер — это промышленный прибор для измерения расхода, разработанный на основе принципа вихреобразования Кармана. Он подходит для контроля расхода различных сред, таких как газ, жидкость и пар. Его основной принцип заключается в том, что при течении жидкости через необтекаемое тело плохого обтекания (например, треугольную или трапециевидную призму) попеременно образуются периодические вихри. Частота вихреобразования пропорциональна скорости потока, и по ней рассчитывается расход.

1. Основные характеристики и технические показатели

1. Принцип работы и конструкция

- При течении жидкости через вихрегенератор с треугольной призмой вихреобразующие вихри Кармана попеременно образуются с обеих сторон. Соотношение между частотой вихреобразования ( f ) и скоростью потока ( u ) следующее: [ f = rac{Sr cdot u}{d} ]

Где ( Sr ) — число Струхаля (число Рейнольдса ( Re_D ) стабильно на уровне 0,2 при ( 2 imes10^4 sim 7 imes10^6 )), а ( d ) — характерная ширина генератора.

- Конструкция без подвижных частей, что снижает механический износ и обеспечивает высокую надежность.

2. Преимущества

- Высокая точность: погрешность измерения ±0,2%～±1,5%, передаточное отношение до 1:10 (антивиброзащищённый тип может достигать 20:1).

- Широкая адаптивность:

- Среда: газ (природный газ, сжатый воздух), жидкость (вода, масло), пар (насыщенный/перегретый пар).

- Рабочие условия: диапазон температур от -200°C до +500°C, максимальная устойчивость к давлению 42 МПа.

- Низкие эксплуатационные расходы: отсутствие напорного трубопровода, высокая степень защиты от загрязнений, высокая долговременная стабильность.

3. Расширение функций

- Компенсация температуры и давления: датчики температуры и давления позволяют напрямую выводить стандартный объемный или массовый расход (ключевая функция для измерения пара).

- Выходной сигнал: поддерживает 4-20 мА, частотный импульс, интерфейс RS485, совместим с системами автоматизации.

4. Области применения

- Промышленная сфера: мониторинг расхода в трубопроводах в нефтехимической, электроэнергетической и металлургической промышленности (например, пар для котлов и сжатый воздух).

- Особые требования:

- Высокотемпературная среда: раздельная конструкция (датчик и счетчик разделены) для работы с высокотемпературным паром (≤450°C).

- Виброустойчивость: антивибрационный тип защищает от механических вибраций благодаря цифровой обработке сигнала.

5. Выбор и установка

1. Соответствие параметров

- Диапазон диаметров: DN15–DN3000 мм или более. Конструкция с уменьшенным диаметром позволяет расширить возможности измерения малых расходов.

- Требования к прямолинейному участку трубопровода: обычно требуется 10D спереди и 5D сзади (D — диаметр трубопровода), а спрямляющий участок должен быть ≥15D при установке расходомера с уменьшенным диаметром.

2. Ограничения и меры противодействия

- Чувствительность к вибрации: избегайте поперечной механической вибрации и отдавайте предпочтение моделям с защитой от вибрации.

- Ограничения по среде: твердые частицы или вязкие жидкости могут снизить устойчивость вихря.

Вихревые расходомеры стали основным выбором для измерения расхода в промышленности благодаря своей простой конструкции, высокой надежности и широкой адаптируемости к средам, особенно в области измерения пара.