渦輪流量計(jì)葉輪參數(shù)怎么選擇呢?
1.確定葉輪平均半徑上葉片的螺旋升角β
葉片螺旋升角β如圖1所示,是渦輪流量計(jì)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù),它直接影響流
量計(jì)的技術(shù)性能。β角減小,在進(jìn)入流量計(jì)被測(cè)流體流速相同的情況下,葉輪速度將提高。
當(dāng)其他條件不變時(shí),隨著β角的減小葉輪轉(zhuǎn)速增大,這提高了儀表的靈敏度。但轉(zhuǎn)速提高阻力矩增加,被測(cè)流體的壓力損失增加,軸承磨損增大,儀表壽命降低。通用 渦輪流量計(jì)的β一般取30°—45°,而測(cè)量 氣體渦輪流量計(jì)葉輪的β角要比測(cè)量液體的大,因?yàn)闅怏w的流速比較高。
2.確定葉輪根徑與儀表導(dǎo)管內(nèi)徑之比
葉輪根徑與渦輪流量計(jì)導(dǎo)管內(nèi)徑之比為
K=d/D (1 -35)
式中d-葉輪根徑; D-渦輪流量計(jì)導(dǎo)管內(nèi)徑。
從提高靈敏度、減小誤差方面考慮,希望K值大些。因?yàn)镵值大,流體流過葉輪時(shí)的 流速就增大,這也增大了流體通過儀表時(shí)的壓力損失。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取K =0. 55。
3.葉片數(shù)Z的選取
葉片數(shù)目的多少有兩方面的影響:
(1)葉片數(shù)增加,使葉輪與祓測(cè)流體間的摩擦阻力矩增加,也增大了葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
(2)增加葉片數(shù),又可提高儀表的讀數(shù)準(zhǔn)確度。
儀表口徑為(½)”時(shí),一般取Z=2;(¾)”時(shí),取Z=3;1”時(shí),取z=6;2”時(shí),取Z= 8。選取葉片數(shù)時(shí),還應(yīng)考慮加工條件。
4.選取葉輪頂徑與流量計(jì)導(dǎo)管內(nèi)壁之間的間隙hz
h:大時(shí)流體的能量不能充分利用,hz較小時(shí)被測(cè)介質(zhì)黏度的影響增大,并對(duì)葉輪與儀表導(dǎo)管的同心度要求也高。
5.選取葉輪軸向長(zhǎng)度l
葉輪的軸向長(zhǎng)度l一般是通過選取適當(dāng)?shù)娜~片螺旋線重疊度P來決定
的。重疊度P是葉片在葉輪端面上投影長(zhǎng)度x與葉片在此端面上的距離t之比
P=x/t
圖2計(jì)算重疊度示意圖
2.x=ltanα,t=2πr/Z。其中z是葉片數(shù),r是葉輪上葉片的平均半
徑.將此二式代入式(1 -36)得
P=(lZ/2πr)tanα
又知tanα=2πr/T, 式中T為葉片螺旋線在平均半徑上的螺距導(dǎo)程,故
P=Lz/T
l=Z/T
P值不宜取得過大,否則增加葉輪重量,也增加壓力損失;如P過小,則有一部分流體直接“漏”過儀表而降低儀表的靈敏度。一般P取0.5 ~1.2。
6.對(duì)流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)
渦輪流量計(jì)各參數(shù)選好之后,還要根據(jù)設(shè)計(jì)要求的最小流量q min。進(jìn)行流動(dòng)狀態(tài)的校驗(yàn)。也就是說,最小流量時(shí),流體在葉片間要達(dá)到湍流狀態(tài),即雷諾數(shù)要大于2320。只有達(dá)到湍流狀態(tài),儀表系數(shù)才保持常數(shù)。雷諾數(shù)用下式計(jì)算:
|