摘要(yào):目前(qián),渦街流(liú)量(liàng)計
在有色(sè)行(háng)業的冶煉(liàn)、化工企業得(dé)到廣泛應(yīng)用(yòng),但(dàn)在實(shí)際使用過程中也存在一(yī)些問(wèn)題。本文主要對渦街流量(liàng)計測量準(zhǔn)确(què)度(dù)的影響因(yīn)素進(jìn)行了分析和探讨,并有針(zhēn)對性地提(tí)出解決方(fāng)法。
目前,在冶煉(liàn)、化工企業現場(chǎng)最常(cháng)用的流量計是渦街流量計、
孔闆流(liú)量計(jì)
和
電磁流量計(jì)
,而渦街(jiē)流量計因測量(liàng)範圍寬(kuān)、維護簡單、适應多種介質類型(xíng)等特(tè)點,得(dé)到了(le)越來越多的實(shí)際應(yīng)用(yòng),使用效果也(yě)得到用戶(hù)的(de)認可。但是,由(yóu)于渦街流量計(jì)的測(cè)量特(tè)性,其測量(liàng)準确度高(gāo)低受(shòu)外界(jiè)因素(sù)影響較多(duō),容易(yì)出現(xiàn)測量不準(zhǔn)、測量不(bú)穩定的(de)問題,如果處理不當将會産生(shēng)較(jiào)大的測(cè)量誤(wù)差。
1渦(wō)街流量計(jì)簡介
渦街(jiē)流量(liàng)計是一種根據(jù)卡門原(yuán)理測量氣體、蒸汽(qì)或液(yè)體體積(jī)流量、标準體(tǐ)積流量或質量流量的體積流量計。主要(yào)用于測量工業(yè)管道中介質流(liú)體的流量,如氣體、液體、蒸汽等(děng)介質(zhì),包(bāo)括液體流(liú)量計和氣體(tǐ)流量計。
2渦街流量計的工(gōng)作原(yuán)理
渦街流(liú)量計的工(gōng)作原理是(shì)根據流體(tǐ)力學(xué)現象中振動頻率與流(liú)速(sù)的對(duì)應關系。它适用(yòng)于多種流體(液體、氣體、蒸汽、水(shuǐ)等)。它具有(yǒu)結構簡單、測(cè)量(liàng)範圍(wéi)廣、價格合理、應(yīng)用廣泛(fàn)等特點(diǎn)。
在(zài)流(liú)體中設置(zhì)有漩渦(wō)發生器,交替産生兩個規則(zé)漩渦。如圖1所示(shì),稱爲卡門(mén)渦街現象。這些(xiē)漩渦是不(bú)對稱地布置在漩渦(wō)發生器的(de)下遊。
設旋渦(wō)的發(fā)生頻率(lǜ)爲(wèi)f,被測介質(zhì)的平(píng)均流(liú)速爲(wèi)v,旋渦(wō)發生體(tǐ)迎(yíng)流面(miàn)寬度爲d,流體流(liú)經的(de)管(guǎn)道直(zhí)徑(jìng)爲d,則頻率與流速的(de)關(guān)系可用(yòng)(1)式表示:
式中sr-斯(sī)特勞哈爾(ěr)常;qv-體(tǐ)積流量,m3/s;qm-質(zhì)量流(liú)量,kg/s;f-輸出頻(pín)率;k-儀(yí)表常數(shù);ρ-流(liú)體密(mì)度,kg/m3
從(cóng)公(gōng)式(shì)3中看(kàn)出當k恒定時,流(liú)量qv和(hé)頻率f呈線性關(guān)系。
由公式4式看(kàn)出(chū),特定流(liú)量計(jì)的口徑d、d已(yǐ)确(què)定(dìng),k隻和sr且僅(jǐn)與之(zhī)相(xiàng)關。
根據(jù)流體力學(xué),儀表(biǎo)常數k會受到流(liú)體流速v與流體粘度的影(yǐng)響。
3渦(wō)街流量計(jì)準确度的影響(xiǎng)因素分析
由公式5可(kě)知,質(zhì)量流量與密度有關(guān),也受管道壓(yā)力、流體(tǐ)類型、蒸(zhēng)汽(qì)濕度、環境(jìng)等因素的(de)影響,這(zhè)些因素(sù)直接關系到流(liú)量計(jì)的測量準(zhǔn)确度。
3.1幹度(dù)變化(huà)
用渦街(jiē)流量計(jì)測量(liàng)飽和蒸汽時(shí),要(yào)求飽和蒸(zhēng)汽濕(shī)度小于15%。然(rán)而,當飽和(hé)蒸汽在管道中(zhōng)輸送(sòng)一定(dìng)距離時,飽和蒸汽的(de)濕度(dù)将超過15%,這(zhè)将降低結果。
市(shì)場上(shàng)測量蒸(zhēng)汽的流量計首(shǒu)先(xiān)測量(liàng)體(tǐ)積(jī)流量,然後(hòu)根據(jù)蒸汽(qì)的密(mì)度計算質(zhì)量流(liú)量,即假設蒸汽(qì)完全幹燥。
如果不考(kǎo)慮蒸(zhēng)汽幹(gàn)度的影響(xiǎng),得到(dào)的數據将低于(yú)實際(jì)流量。因此,流量計的(de)二次(cì)儀(yí)表(biǎo)應具(jù)有設(shè)定飽(bǎo)和蒸(zhēng)汽(qì)濕(shī)度和校正功能。同時(shí),提(tí)高蒸汽(qì)質量的流(liú)量計(jì)總體(tǐ)可以提高(gāo)流量(liàng)計(jì)的(de)精度(dù)。
改進(jìn)措施:在流量計出(chū)口(kǒu)(7~8)d處加(jiā)裝一(yī)個濕度變(biàn)送器,根據(jù)以下(xià)公式修正:
v-xvg+(1-x)vf
式(shì)中(zhōng):v-濕蒸汽比(bǐ)容,m3/kg;x-幹(gàn)度,%;vg-飽和(hé)蒸汽的(de)比容(róng),m3/kg;vf-水的比容,m3/kg;(1-x)-濕度,%
3.2壓力變化(huà)
由于(yú)在現場使(shǐ)用場合(hé),管(guǎn)道中(zhōng)會有很多(duō)閥門,任何(hé)閥門的動(dòng)作都會改(gǎi)變管(guǎn)道中(zhōng)的壓(yā)力值(zhí),改變壓(yā)力(lì)就是改變(biàn)蒸汽的密(mì)度。同時,打開閥(fá)門的(de)動作也會(huì)改變管道(dào)内(nèi)蒸(zhēng)汽的(de)流量,造成(chéng)測量誤差。
改進措施(shī):根據壓力(lì)變(biàn)化(huà)情況對流(liú)量密(mì)度進(jìn)行(háng)修(xiū)正,同時(shí),在(zài)不必(bì)要的(de)情況下減(jiǎn)少閥(fá)門的(de)操作(zuò)。
3.3管道(dào)及流量計(jì)震動
渦街流(liú)量計儀表系(xì)數誤(wù)差與管道(dào)振動(dòng)速度有(yǒu)關,整體抗(kàng)震性能(néng)較差(chà)。随着(zhe)管道振動(dòng)頻率(lǜ)的增(zēng)加,儀(yí)表系數減小。如(rú)果管道和(hé)流量(liàng)計(jì)沒有适當加(jiā)強,或流量(liàng)計在(zài)電機(jī)附近(jìn)振動(dòng),振動會幹(gàn)擾渦(wō)街流(liú)量(liàng)計,使流(liú)量計測量值偏(piān)高或導緻(zhì)流量判斷(duàn)錯(cuò)誤。
改進措施(shī):根(gēn)據施工(gōng)要求加固(gù)流量計,在流量計前(qián)端和後端安裝(zhuāng)緊固(gù)裝(zhuāng)置,并添(tiān)加防震(zhèn)墊(niàn)。
3.4流量(liàng)計出(chū)口側通向大氣
渦街流量(liàng)計出口側直(zhí)接(jiē)通向大氣(qì),前後(hòu)壓差過(guò)大(dà),無法(fǎ)正确反(fǎn)映(yìng)流量(liàng)變化(huà),主(zhǔ)要(yào)是由(yóu)于管道(dào)布置不(bú)合理(lǐ)造(zào)成的。
改進措施(shī):在(zài)傳感(gǎn)器的進(jìn)口(kǒu)端加(jiā)裝整流(liú)器(qì)。
4流量(liàng)計日常使(shǐ)用(yòng)中的維(wéi)護方法
4.1流量計(jì)的(de)保養
(1)定(dìng)期清(qīng)洗,探頭是(shì)流量(liàng)計的重要(yào)構造,如(rú)果(guǒ)探頭(tóu)檢測孔(kǒng)被堵塞(sāi),或者被其他物(wù)體纏(chán)繞、包裹,将對正常測量産(chǎn)生影(yǐng)響,導(dǎo)緻結(jié)果不準确;
(2)防潮處理,大部分探(tàn)頭沒(méi)有經(jīng)過防(fáng)潮(cháo)處(chù)理(lǐ),如果使(shǐ)用環(huán)境較(jiào)爲潮濕,或清洗之後(hòu)沒有進(jìn)行(háng)烘幹,将導(dǎo)緻流(liú)量計(jì)性能受(shòu)到(dào)一定(dìng)影響,導緻運行(háng)不暢(chàng);
(3)定期(qī)檢查(chá),流量(liàng)計的使用(yòng)盡量(liàng)減少外界的幹擾,嚴格檢(jiǎn)查流(liú)量計接地(dì)和屏(píng)蔽狀(zhuàng)況,确保流量計測量(liàng)的準确性;
4.2流量(liàng)計的日(rì)常(cháng)維護(hù)
(1)對流量(liàng)計(jì)的使(shǐ)用進(jìn)行(háng)日常防護,保護流量計内襯(chèn),并減(jiǎn)少油(yóu)類物質(zhì)的接觸(chù),避免(miǎn)影響(xiǎng)流量(liàng)計的(de)絕緣(yuán)内襯(chèn)。同時避免硬性(xìng)挫傷(shāng)破壞(huài)表面(miàn)光潔度。
(2)避免振(zhèn)動,流量計(jì)内部有非常精(jīng)确的(de)部件,如果發生(shēng)強烈(liè)振動,将導緻内部變形或(huò)斷裂,同時避免(miǎn)腐蝕性液體流(liú)入。
(3)差壓零點清零,每(měi)隔10天左右(yòu)進行(háng)。
4.3流(liú)量(liàng)計的檢定校(xiào)準
爲确(què)保流(liú)量計(jì)保持測量的準确性(xìng)、穩定(dìng)性,需要在(zài)一段時(shí)間内(一(yī)般是(shì)一年(nián))對其(qí)進行檢定或校(xiào)準,檢定需要送到政(zhèng)府指定的(de)計量檢(jiǎn)定單位(wèi)進行(háng),校準可以(yǐ)外委(wěi)或自(zì)行操(cāo)作,可(kě)以使(shǐ)用更(gèng)高水平的(de)流量标準裝置對渦(wō)街流(liú)量計進(jìn)行校準,需要(yào)注意(yì)校準用的标準(zhǔn)設備、校準規程(chéng)和标準(zhǔn)器(qì)精度(dù)等級是(shì)否滿足(zú)實際使(shǐ)用的需(xū)求。
5結語
我(wǒ)們通(tōng)過對渦街流量(liàng)計測(cè)量準确度(dù)影響因(yīn)素(sù)的分析,掌握(wò)了最重(zhòng)要的影響(xiǎng)因素,有針(zhēn)對性采取措施進行(háng)解決(jué),最大(dà)程度消除(chú)或降低其(qí)影響。并在渦(wō)街(jiē)流量(liàng)計測量(liàng)流量時(shí),采用(yòng)壓力、溫度(dù)、流速補償進一(yī)步确保測量準(zhǔn)确度(dù),實現了準确的(de)測(cè)量。同時(shí)也要做好日常(cháng)維護(hù)保養,保證(zhèng)流量計的正常(cháng)、精準運轉。
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