焦炉煤气流量计结构
(1)概述
①特点
焦炉煤气流量计用于低雷诺数、高黏度流体及含适量固体颗粒浆液的流量测量。焦炉煤气流量计是根据力平衡原理工作的流量计。
焦炉煤气流量计具有下列特点。
成本低，结构简单。容易安装，维护方便。可实现干标(称重法)。
高可靠性和高精度。精度可达0.2%。
不需要取压口导压，不易堵塞。永久压损低，约为标准孔板的一半。直管段长度较短。与标准孔板比较，上游直管段长度为5D~10D。
流体适用性强。可用于蒸汽、液体和气体的流量测量。特别是含适量固体颗粒浆液的流量测量。
测量范围宽，范围度为4:1~15:1,适用于大范围的温度和压力工况条件下测量流体流量。最高工作压力可达42MPa,温度高达500℃。
适用低雷诺数流体流量测量。雷诺数下限为1000，流速0.08m/s。
②分类
按应用的温度可分为高温型(80~500℃)、常温型(-30~70℃)和低温型(-40~-200℃)。按靶形状可分为圆盘形、圆锥形、球形和半球形。按转换器功能可分为应变片型、电容力感应型等。按安装方式分为管道式和插入式等。按输出方式分为脉冲输出、模拟量输出和数字通信输出等类型。
(2)焦炉煤气流量计结构
①结构
焦炉煤气流量计由测量管、受力元件(靶板)、力感应元件、温度压力传感器、传递机构和显示机构等组成。
a.测量管。经特殊加工且符合特定技术要求的一段管段，在其上可安装测量流量的元件或装置。
b.靶板。安装在测量管，用于测量流体流量的检测元件，简称为靶。
c.力感应元件。将靶上所受的力转换为其他可检侧电信号的元件。
d.温度压力传感器。用于进行补偿的，检测流体温度和压力的传感器。
e.传递机构和显示机构，信号传递和输出显示的装置。
②检测部件结构图
焦炉煤气流量计的检测部件由安装在测量管内的靶板和连接杆、密封膜片组成。如图所示。靶板受到流体流动的冲击力发生微小位移。该冲击力和在靶板两侧的差压产生的不平衡力一起作用在靶板。
焦炉煤气流量计测量原理
(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。
