Medidor de vazão tipo vórtice para medição de mudanças no diâmetro da tubulação durante o processo de retificação: análise da aplicação em retificadores.

A, antes e depois de uma visão geral do geral medidor de vazão é necessário para se adaptar a diâmetros variáveis. medidor de vazão Para atender à faixa de medição do medidor de vazão, a precisão da medição deve ser boa. Em casos como tubos com baixa ou alta vazão, por exemplo, a redução ou expansão do diâmetro do tubo pode ser ajustada para atender às necessidades do medidor. No entanto, é preciso atentar para a variação do diâmetro antes e depois do tubo, mantendo-o suficientemente reto; caso contrário, a precisão do medidor não aumentará, mas diminuirá. Os retificadores de fluxo tradicionais, desenvolvidos com longa pesquisa e prática, geralmente adotam a separação do fluxo por blocos para ajustar a distribuição de velocidade na tubulação, atingindo o objetivo da retificação. Esse tipo de retificador e sistema de calibração de vazão é usado principalmente em laboratórios. Porém, esse método é propenso a causar obstruções por contaminação e aumentar a perda por resistência, sendo raramente utilizado em tubulações industriais. Devido ao seu desempenho único, o medidor de vazão tipo vórtice tem recebido muita atenção e uma ampla gama de aplicações. Contudo, ainda existem dois problemas: a interferência de instrumentos na tubulação a montante, que distorcem o campo de fluxo, afetando a leitura correta do vórtice. Para superar a perturbação do campo de fluxo, o instrumento precisa ser equipado com um longo tubo reto antes (geralmente de 15 a 40 vezes o comprimento do tubo interno), o que é difícil de encontrar na prática. Em segundo lugar, uma das principais características do medidor de vazão por vórtice é a sua ampla faixa de medição, geralmente em torno de 10:1. Poder-se-ia dizer que uma faixa de medição tão ampla deveria proporcionar um desempenho excelente, mas na aplicação industrial prática, o limite superior para grandes vazões é muito inferior ao do instrumento, enquanto que para pequenas vazões, o valor tende a ser inferior ao limite inferior. Alguns instrumentos frequentemente operam próximos ao limite inferior de vazão, resultando em menor precisão de medição, sinal fraco e capacidade anti-interferência reduzida. Para medir pequenas vazões, costuma-se utilizar tubos de diâmetro variável tradicionais com cavidade interna, reduzindo o aumento da velocidade de medição. O medidor de vazão tipo vórtice opera dentro da faixa de velocidade normal, mas seu diâmetro variável e tamanho estrutural são grandes (geralmente, o comprimento da estrutura é de 3 a 5 vezes o diâmetro do tubo). Além disso, devido ao fluxo do fluido através do tubo de diâmetro variável, gera-se um grande fluxo rotacional, aumentando a perda de resistência local e distorcendo o campo de fluxo. Portanto, é necessário um tubo reto entre o tubo de diâmetro variável e o instrumento, com comprimento interno superior a 15 vezes o do tubo de retificação, o que aumenta a perda de resistência por atrito (como mostrado na Figura 1). Esse método encarece a construção, o processamento e a instalação. O retificador longitudinal e transversal de diâmetro variável, com formato especial (aprovado nacionalmente), melhora a velocidade do fluxo e altera a distribuição da velocidade, apresentando múltiplas funções. Seu tamanho e comprimento são de apenas 1/3 do diâmetro do tubo de processo, podendo ser instalado diretamente nas extremidades do instrumento. Isso não só dispensa a necessidade de tubos retos adicionais, como também reduz a exigência de tubos retos a montante do instrumento. Experimentos demonstram a eficácia do instrumento. Em geral, a resistência a montante de um medidor de vazão tipo vórtice em um plano de duas curvas de 90° exige que o lado a montante do tubo reto tenha um comprimento mais de 20 vezes maior que o diâmetro do tubo. O medidor de vazão tipo vórtice com um retificador de diâmetro variável reduz significativamente os requisitos de comprimento do tubo reto a montante para testes, e sua resistência é muito menor do que a do tubo de diâmetro variável tradicional. Isso permite que a vazão mínima em declive seja reduzida em um terço da faixa mencionada, chegando a 15:1. * É importante ressaltar que, embora o princípio e a análise do tubo de diâmetro variável tradicional permitam a redução e a redução de diâmetros relativamente pequenos, esse método pode atingir o objetivo de medir pequenas vazões, mas pode expandir a faixa de medição, o que não é desejável, pois altera a distribuição de velocidade na extremidade da tubulação. Como sabemos, o medidor de vazão tipo vórtice é baseado na teoria de um campo de fluxo uniforme infinito, mas na prática, em um tubo circular fechado, apresenta uma distribuição de velocidade na seção transversal do fluxo uniforme com formato parabólico. Ao selecionar um tipo de coluna racional, é necessário criar superfícies curvas em ambos os lados do cilindro. A uniformidade da distribuição de velocidade é um fator importante, mas, na verdade, a influência da distribuição de velocidade no paraboloide da tubulação do processo é objetivamente existente. Experimentos mostram que quanto maior o fluxo, menor o impacto, ou seja, a influência dentro da faixa permitida; no entanto, à medida que o fluxo diminui, a influência se torna cada vez maior. A partir de um grande número de dados de calibração, observa-se que a constante do medidor de vazão sempre aumenta com a diminuição. Isso sugere que a diferença entre a velocidade no ponto de amostragem e a velocidade média do fluxo é cada vez maior. Utilizando o diâmetro variável após o retificador (ver Figura 2), como resultado da contração, ocorre um aumento gradual na velocidade do fluxo na seção transversal. Em vários pontos da seção, o aumento da velocidade do fluxo é diferente: próximo ao centro, o aumento da velocidade é pequeno, e próximo à borda do diâmetro da garganta, o aumento da velocidade é grande. A pressão de entrada do retificador é P1, a velocidade média do fluxo é V1, a velocidade não é uniforme em um ponto U1, a pressão na saída é P2, a velocidade média do fluxo é V2, em algum ponto através do fluxo de entrada é a mesma, o grau de assimetria da velocidade na saída U2, ao longo da linha, A partir da equação de Bernoulli: pelo tipo (6) Visível, a influência da taxa de contração na uniformidade da velocidade de saída, ou seja, para uma determinada uniformidade da velocidade de entrada, a velocidade de saída não uniforme irá estreitar n² vezes. Tendendo a ser mais homogênea, de modo que a velocidade de saída se aproxime da condição de campo de fluxo uniforme da teoria do medidor de vazão por vórtice, não apenas estabilizando o vórtice, mas também melhorando a faixa de medição do instrumento. Além disso, esse tipo de retificador de diâmetro variável, no processo de conversão de energia cinética do fluido, suprime efetivamente a interferência. Três, o teste experimental é o caso 1: um medidor de vazão por vórtice de diâmetro 40 mm instalado em φ40, a tubulação de processo na calibração atende à faixa de precisão de 1% com uma relação de 8:1, quando instalado em φ50, e a instrumentação instalada em ambos os lados do retificador bianjing, dentro do escopo da precisão de 15:1 de 1,0%. Exemplo 2: dois calibres de 40 mm a 50 mm e Medidor de vazão tipo vórtice equipado com retificador, instalado respectivamente em tubulação de processo com diâmetro de 80 mm, para medição de água.

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