Descripción general del medidor de flujo de gas tipo Vortex
El medidor de flujo Vortex es un instrumento de medición de flujo oscilante de fluido desarrollado de acuerdo con el principio de "Calle de vórtice de Kaman". El llamado fenómeno de la "calle de vórtices de Kamen" es el siguiente: cuando una (o más) superficie aguas arriba es una columna de farol en el gas que fluye, el gas se separa alternativamente en ambos lados de la columna y libera dos columnas regulares. Ya en el siglo XIX, los físicos Strouhal y von Karman llevaron a cabo una fructífera investigación sobre el fenómeno de la calle vórtice. Los resultados de su investigación muestran que la frecuencia de separación del vórtice está inherentemente relacionada con la velocidad de flujo del medio, la geometría y el tamaño del generador de vórtice, es decir, la frecuencia de separación del vórtice es proporcional a la velocidad del flujo e inversamente proporcional al ancho del cilindro.
El principio de Karman vortex street inspiró a las personas a aplicar este principio para desarrollar instrumentos para medir la velocidad y el caudal del gas. En la década de 1970, Yokogawa Electric Corporation de Japón y East Company de los Estados Unidos, respectivamente, desarrollaron el primer caudalímetro de vórtice del mundo.
El
medidor de flujo de gas tipo desprendimiento de vórtice tiene alta precisión, estructura simple, instalación conveniente, buena confiabilidad, señal de frecuencia de pulso de salida proporcional al valor de medición del flujo de gas, sin deriva cero, medición de acumulación de flujo conveniente, pequeña pérdida de presión (en comparación con el flujo de estrangulamiento) A serie de ventajas como los caudalímetros) han sido ampliamente utilizados y desarrollados tan pronto como aparecieron. A pesar de su corta historia, se ha desarrollado rápidamente. Se ha convertido en uno de los principales instrumentos de medición de flujo de gas en solo unas pocas décadas, y se usa ampliamente en la medición de varios flujos de gas, vapor y líquido. El medidor de flujo de gas de desprendimiento de vórtice electrónico no solo tiene una pantalla para mostrar el flujo instantáneo de gas o vapor y la cantidad total de gas, sino que también puede generar pulsos, frecuencia o corriente (4-20 mA) para control remoto, etc. Los instrumentos de flujo electrónicos modernos también tienen protocolo HART y protocolo MODBUS RTU para varios controles de proceso y comunicación.
Silver Automation Instruments Ltd ofrece un medidor de flujo de vórtice de bajo precio a partir de $320.
Los medidores de flujo de vórtice de gas pueden medir gases:
El medidor de flujo de gas tipo vórtice puede medir aire, aire comprimido, medidor de flujo de vórtice para gas natural, nitrógeno, oxígeno, biogás, gas de carbón, vapor, etc. El caudalímetro de vórtice de gas puede equiparse con un sensor de temperatura integrado, un sensor de presión y un totalizador de caudal para medir la temperatura y la presión del gas, equipado con un ordenador de caudal para calcular el caudal volumétrico del gas en condiciones estándar o para calcular el caudal másico de vapor
¿Cómo mide un medidor de vórtice el flujo de gas?
Como se mencionó anteriormente, cuando se inserta un objeto columnar con una sección transversal rústica en el fluido que fluye, se generarán dos columnas de vórtices alternos desde ambos lados del objeto columnar. Este fenómeno se denomina fenómeno "Kaman Vortex Street", como se muestra en la figura.
Los estudios han demostrado que la frecuencia de separación del vórtice es proporcional al caudal del gas e inversamente proporcional al ancho del cilindro, lo que se puede expresar mediante la siguiente fórmula
f=Sr×u/d
dónde:
f es la frecuencia de separación del vórtice;
Sr-coeficiente (número de Strouhal);
v-velocidad del fluido;
d: el ancho de la corriente de la cabeza del cilindro.
Se puede ver a partir de la fórmula anterior que la velocidad del fluido y el flujo instantáneo se pueden medir midiendo la frecuencia del vórtice.
La estructura del caudalímetro de gas tipo vórtice.
El caudalímetro Vortex generalmente consta de dos partes: sensor y convertidor, como se muestra en la figura. El sensor incluye un generador de vórtice, un sensor de flujo, una pantalla digital de medidor de flujo, una carcasa, etc.; el convertidor incluye un convertidor de señal, un amplificador de señal, un terminal de conexión, un soporte y una cubierta protectora, etc.
El medidor de flujo de gas tipo Vortex se puede fabricar de 1/2 "a 12 pulgadas, tipo de sensor de solicitud normal que incluye 1 pulgada, DN25, DN50, diámetro 80 mm, DN100, 4 PULGADAS, 6", 8 , 10 pulgadas, DN250 mm, etc.
La conexión al proceso puede ser tipo oblea, tipo tornillo, tipo brida en línea o tipo medidor de flujo de vórtice de inserción.
