와류 유량계로 가스 유량을 측정할 수 있나요?

Vortex Flowmeters의 공급업체로서 저는 고객으로부터 당사 제품의 성능에 대한 질문을 자주 접합니다. 가장 자주 묻는 질문 중 하나는 Vortex Flowmeter가 가스 흐름을 측정할 수 있는지 여부입니다. 이 블로그 게시물에서는 Vortex 유량계의 기본 원리, 가스 유량 측정에 대한 적합성 및 다른 유형의 유량계와 비교하는 방법을 탐구하면서 이 주제를 자세히 살펴보겠습니다.

와류 유량계 이해

소용돌이 유량계는 von Kármán 소용돌이 거리의 원리에 따라 작동합니다. 유체(액체 또는 기체)가 흐름 경로에 배치된 블러프 본체(셰더 바라고도 함)를 지나 흐를 때 교번 소용돌이가 블러프 본체의 측면에서 흘러나옵니다. 이러한 소용돌이는 센서로 감지할 수 있는 변동하는 압력장을 생성합니다. 와류 발산의 빈도는 유체 속도에 정비례하며, 이 빈도를 측정하여 유체의 유속을 결정할 수 있습니다.

와류 발산 빈도(f), 유체 속도(v) 및 절벽 몸체의 특성 치수(d) 사이의 관계는 스트롤 수(St)로 제공됩니다.

[St = \frac{f \cdot d}{v}]

스트롤 수는 블러프 바디의 모양과 흐름의 레이놀즈 수에 따라 달라지는 무차원 상수입니다. 특정 Vortex 유량계 설계의 경우 Strouhal 수는 광범위한 레이놀즈 수에 걸쳐 상대적으로 일정하므로 정확한 유량 측정이 가능합니다.

Vortex 유량계로 가스 흐름 측정

예, Vortex Flowmeter는 가스 흐름을 측정할 수 있습니다. 실제로 Vortex 유량계는 석유 및 가스, 화학, 발전, HVAC 등 다양한 산업에서 가스 유량 측정에 널리 사용됩니다. Vortex 유량계가 가스 유량 응용 분야에 적합한 데에는 몇 가지 이유가 있습니다.

• 넓은 턴다운 비율: Vortex 유량계는 일반적으로 10:1 이상의 턴다운 비율로 광범위한 유량에서 가스 흐름을 측정할 수 있습니다. 이는 단일 Vortex 유량계가 낮은 가스 유량과 높은 가스 유량을 모두 정확하게 측정할 수 있어 여러 유량계가 필요하지 않음을 의미합니다.
• 높은 정확도: Vortex 유량계는 일반적으로 판독값의 ±1% 이상의 정확도로 가스 유량 측정에 높은 정확도를 제공합니다. 이 정확도는 온도, 압력, 가스 구성의 변화를 포함한 광범위한 작동 조건에서 유지됩니다.
• 낮은 압력 강하: 볼텍스 유량계는 오리피스 플레이트나 벤츄리 튜브와 같은 다른 유형의 유량계에 비해 상대적으로 압력 강하가 낮습니다. 이는 특히 고유량 응용 분야에서 에너지 소비와 운영 비용을 낮추는 결과를 가져옵니다.
• 움직이는 부품 없음: Vortex 유량계에는 움직이는 부품이 없으므로 기계적 고장 위험과 유지 관리 요구 사항이 줄어듭니다. 따라서 가스 유량 측정을 위한 안정적이고 비용 효율적인 솔루션이 됩니다.

Vortex 유량계를 이용한 가스 유량 측정에 영향을 미치는 요인

Vortex 유량계는 가스 유량 측정에 매우 적합하지만 성능과 정확도에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 요소가 있습니다.

• 가스 특성: 밀도, 점도, 압축성과 같은 측정되는 가스의 특성은 Vortex Flowmeter의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 밀도가 낮거나 점도가 높은 가스의 경우 정확한 측정을 보장하기 위해 다른 블러프 바디 디자인이나 다른 보정이 필요할 수 있습니다.
• 흐름 프로필: 파이프라인의 가스 흐름 프로필도 Vortex Flowmeter의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 이상적으로는 가스 흐름이 파이프라인 단면에 걸쳐 완전히 발달하고 균일해야 합니다. 굴곡, 엘보우 또는 밸브와 같은 흐름의 교란으로 인해 흐름 프로필이 고르지 않게 되고 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 온도와 압력: 온도와 압력의 변화는 가스의 밀도와 점도에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 다시 Vortex Flowmeter의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 온도 및 압력 센서를 사용하여 이러한 변화를 보상하는 것이 중요합니다.

Vortex 유량계와 다른 유량계 비교

가스 유량 측정을 위한 유량계를 선택할 때 응용 분야의 특정 요구 사항을 고려하고 다양한 유량계의 성능과 특징을 비교하는 것이 중요합니다. 다음은 Vortex 유량계와 다른 두 가지 일반적인 유형의 유량계인 터빈 유량계 및 LDG 전자기 유량계를 비교한 것입니다.

• 터빈 유량계: 터빈 유량계는 유로에 배치된 터빈 로터의 회전 속도를 측정하여 유체의 유량을 측정합니다. 터빈 유량계는 높은 정확도와 빠른 응답 시간을 제공하지만 상대적으로 좁은 턴다운 비율, 높은 압력 강하, 움직이는 부품으로 인한 정기적인 유지 관리 필요성 등 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 이와 대조적으로 Vortex 유량계는 더 넓은 턴다운 비율, 더 낮은 압력 강하, 움직이는 부품이 없기 때문에 가스 유량 측정을 위한 보다 안정적이고 비용 효율적인 솔루션입니다.터빈 유량계
• LDG 전자기 유량계: LDG 전자기유량계는 자기장을 통과하는 유체에 의해 유도되는 전압을 측정하여 전도성 유체의 유량을 측정합니다. LDG 전자기 유량계는 전도성 액체의 흐름을 측정하는 데 매우 정확하고 신뢰할 수 있지만 가스는 비전도성이므로 가스 흐름을 측정하는 데는 적합하지 않습니다. 이와 대조적으로 Vortex 유량계는 액체와 기체 모두의 흐름을 측정할 수 있으므로 흐름 측정을 위한 보다 다양한 솔루션이 됩니다.LDG 전자기 유량계

결론

결론적으로 Vortex 유량계는 가스 흐름을 정확하고 안정적으로 측정할 수 있습니다. 넓은 턴다운 비율, 높은 정확도, 낮은 압력 강하 및 움직이는 부품이 없는 Vortex 유량계는 다양한 산업 분야에서 가스 유량 측정에 널리 사용됩니다. 그러나 정확하고 신뢰할 수 있는 측정을 보장하려면 애플리케이션의 특정 요구 사항과 유량계 성능에 영향을 미칠 수 있는 요소를 고려하는 것이 중요합니다.

가스 유량 측정용 Vortex 유량계를 구매하려는 경우 당사에 문의하여 특정 요구 사항에 대해 논의하시기 바랍니다. 당사의 전문가 팀은 귀하의 응용 분야에 적합한 유량계를 선택하도록 돕고 성공적인 작동을 보장하는 데 필요한 지원과 서비스를 제공할 수 있습니다.와류 유량계

참고자료

• ISO 5167-1:2003, 가득 찬 원형 단면 도관에 삽입된 차압 장치를 통한 유체 흐름 측정 - 1부: 일반 원리 및 요구 사항.
• ASME MFC-6M-2001, 터빈 미터를 사용한 폐쇄형 도관의 가스 흐름 측정.
• IEC 60534-1:2011, 산업 공정 제어 밸브 - 1부: 제어 밸브 용어 및 일반 고려 사항.