와류 유량계는 액체가 뭉툭한 물체 주위를 흐를 때 발생하는 자연 현상을 이용하는 체적 유량계의 한 유형입니다. 와류 유량계는 와류(또는 에디)가 물체의 하류에서 번갈아 가며 발생하는 와류 방출 원리를 이용하여 작동합니다. 와류 방출 빈도는 유량계를 통과하는 액체의 속도에 정비례합니다.
와류 유량계는 움직이는 부품의 도입으로 인해 문제가 발생하는 유량 측정에 가장 적합합니다. 산업용 등급, 황동 또는 플라스틱 재질로 제공됩니다. 공정 조건 변화에 대한 민감도가 낮고, 움직이는 부품이 없어 다른 유형의 유량계에 비해 마모가 상대적으로 적습니다.
와류 유량계 설계
와류 유량계는 일반적으로 316 스테인리스 스틸 또는 하스텔로이 재질로 제작되며, 블러프 바디, 와류 센서 어셈블리, 그리고 트랜스미터 전자 장치로 구성됩니다. 트랜스미터 전자 장치는 원격으로 장착할 수도 있습니다(그림 2). 일반적으로 0.5인치에서 12인치까지의 플랜지 크기로 제공됩니다. 와류 유량계의 설치 비용은 6인치 미만 크기의 오리피스 유량계와 비교했을 때 경쟁력이 있습니다. 웨이퍼 바디 유량계(플랜지가 없는)는 비용이 가장 저렴하지만, 공정 유체가 유해하거나 고온인 경우에는 플랜지 유량계가 선호됩니다.
원하는 특성을 얻기 위해 블러프 본체의 형상(정사각형, 직사각형, T자형, 사다리꼴)과 치수를 실험했습니다. 실험 결과, 선형성, 낮은 레이놀즈수 한계, 그리고 속도 프로파일 왜곡에 대한 민감도는 블러프 본체 형상에 따라 미세하게만 변하는 것으로 나타났습니다. 크기 측면에서, 블러프 본체는 전체 유동이 셰딩에 참여할 수 있도록 파이프 직경의 충분히 큰 부분을 차지하는 폭을 가져야 합니다. 둘째, 블러프 본체는 유량에 관계없이 유동 박리선을 고정하기 위해 상류 면에 돌출된 모서리를 가져야 합니다. 셋째, 유동 방향의 블러프 본체 길이는 블러프 본체 폭의 특정 배수여야 합니다.
오늘날 대부분의 와류 유량계는 압전 또는 정전용량형 센서를 사용하여 와류체 주변의 압력 진동을 감지합니다. 이러한 감지기는 진동과 동일한 주파수를 갖는 저전압 출력 신호로 압력 진동에 반응합니다. 이러한 센서는 모듈식이고 저렴하며 교체가 용이하며 극저온 액체부터 과열 증기까지 광범위한 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 센서는 유량계 본체 내부 또는 외부에 설치할 수 있습니다. 습식 센서는 와류 압력 변동에 의해 직접 응력을 받으며, 부식 및 침식 효과를 견딜 수 있도록 강화된 케이스에 밀봉되어 있습니다.
외부 센서(일반적으로 압전 스트레인 게이지)는 셰더 바에 가해지는 힘을 통해 와류 발생을 간접적으로 감지합니다. 외부 센서는 유지 보수 비용을 절감하기 위해 침식/부식성이 높은 환경에서 선호되는 반면, 내부 센서는 더 나은 측정 범위(유량 감도 향상)를 제공합니다. 또한 파이프 진동에 덜 민감합니다. 전자 장치 하우징은 일반적으로 방폭 및 방수 등급이며, 전자식 트랜스미터 모듈, 종단 연결부, 그리고 선택적으로 유량 표시기 및/또는 적산계를 포함합니다.
소용돌이 유량계 스타일
스마트 볼텍스 유량계는 유량뿐만 아니라 더 많은 정보를 담은 디지털 출력 신호를 제공합니다. 유량계의 마이크로프로세서는 직관부 조건 부족, 관경과 실제 관경의 차이 등을 자동으로 보정할 수 있습니다.
응용 프로그램 및 제한 사항
와류 유량계는 일반적으로 배칭이나 기타 간헐적 흐름 응용 분야에 권장되지 않습니다. 배칭 스테이션의 점적 유량 설정이 유량계의 최소 레이놀즈 수 한계 아래로 떨어질 수 있기 때문입니다. 전체 배치가 작을수록 결과 오차가 더 커질 가능성이 높습니다.
저압(저밀도) 가스는 특히 유체 속도가 느린 경우 충분히 강한 압력 펄스를 생성하지 않습니다. 따라서 이러한 서비스에서는 유량계의 측정 범위가 좁아 저유량을 측정할 수 없을 가능성이 높습니다. 반면, 측정 범위가 좁아도 괜찮고 유량계 크기가 정상 유량에 적합한 경우에는 와류 유량계를 고려해 볼 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 3월 21일