摘(zhāi)要(yào):介(jiè)紹了(le)渦街(jiē)流(liú)量計 的(de)測量原理和使(shǐ)用(yòng)過程中出現(xiàn)的問題。結合實(shí)際經驗(yàn)，總結了(le)渦街流量計在(zài)儀表選(xuǎn)型(xíng)、設計安裝和使用過(guò)程中的(de)注意事(shì)項,以及氣(qì)體流(liú)量測(cè)量(liàng)時的溫(wēn)度壓力(lì)補償組(zǔ)态計(jì)算。
1渦街流(liú)量計的測量(liàng)原(yuán)理
　　渦街(jiē)流量計(jì)是應(yīng)用(yòng)流體振(zhèn)蕩原(yuán)理來(lái)測量(liàng)流量的，流體在管道中(zhōng)經過渦(wō)街流量變(biàn)送器(qì)時,渦(wō)街(jiē)流(liú)量變(biàn)送器(qì)中設置有(yǒu)旋渦發(fā)生體(阻(zǔ)流體(tǐ)),在流(liú)體從(cóng)旋渦(wō)發生體兩(liǎng)側交替地産生有規則的旋渦,這種旋渦(wō)稱爲(wèi)卡曼渦街。旋(xuán)渦(wō)列在旋渦(wō)發生(shēng)體下遊非對稱地排(pái)列，對(duì)于确(què)定的測量管内(nèi)徑d和發生體迎(yíng)流面(miàn)寬度(dù)d.流體(tǐ)的狀态體積流量q,與(yǔ)渦街的旋(xuán)渦頻率(lǜ)成正比(bǐ)，也就(jiù)是說隻要測量出(chū)頻(pín)率f,可(kě)知流(liú)量q,的(de)大小(xiǎo)，即：

　　式中(zhōng)sr是斯特勞哈(hā)系數(shù)，與re有(yǒu)關;d爲鈍體的迎流向寬(kuān)度;d爲管(guǎn)道内徑。
　　由(yóu)式可(kě)看出(chū)，用渦街流量計測量(liàng)流體(tǐ)的體(tǐ)積流(liú)量,主(zhǔ)要是通過測量旋渦頻(pín)率f來實(shí)現。而(ér)旋渦頻率(lǜ)隻與流速f和發(fā)生體(tǐ)的幾(jǐ)何參(cān)數有關,而與被測流體的(de)特性和組(zǔ)分無關。
2渦(wō)街流量計的應用
2.1渦(wō)街流量(liàng)計的選(xuǎn)型
　　流(liú)量儀(yí)表選型(xíng)原則根(gēn)據氯堿化工行(háng)業特點，首先要(yào)考慮防爆性(xìng)能。如本(běn)案列中的(de)乙炔氣體爲易(yì)燃易(yì)爆的介質(zhì)，所以選型的第(dì)--步就是要考慮(lǜ)流量儀表(biǎo)的防(fáng)爆性(xìng)能(néng)。其(qí)次是(shì)弄清工藝介質的(de)物(wù)理和化學(xué)特性。比(bǐ)如(rú):介(jiè)質(zhì)的溫度、壓力、密(mì)度、粘度、電導率;流量測量範圍(wéi);充許的(de)壓(yā)力損(sǔn)失;介質的腐蝕(shí)程度等等(děng)。
2.2渦街流量計的(de)安裝(zhuāng)要求
　　渦街流量計屬(shǔ)于對管道(dào)流速分布(bù)畸變(biàn)、旋轉流和(hé)流動脈動等敏(mǐn)感的(de)流量(liàng)計(jì)，因此，對(duì)現場管道(dào)安裝(zhuāng)條件(jiàn)應充分重視,嚴格遵照使安裝規(guī)範(fàn)執行(háng)。
(1)減小(xiǎo)振(zhèn)動(dòng)對渦街流量計的影(yǐng)響應該作爲渦(wō)街流(liú)量計(jì)現場安裝的一個突出問題來關注(zhù)，應(yīng)盡(jìn)量安裝在遠離(lí)振動源和電磁幹擾(rǎo)較強(qiáng)的地方。
(2)渦街流(liú)量計隻(zhī)能(néng)單向測量,安裝時注(zhù)意保證介質流(liú)量方向與流量(liàng)計箭頭所(suǒ)示方向--緻，安裝地點周圍(wéi)應有充裕(yù)的空(kōng)間(jiān)，以便安裝和維護。
(3)渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)首選安(ān)裝方(fāng)式爲(wèi)垂直(zhí)安裝,介(jiè)質自下(xià)而上通(tōng)過(guò)流量(liàng)計。即将(jiāng)流量計安裝在(zài)豎直管(guǎn)道上,流量方向爲自下向(xiàng)上,本(běn)項目中所有渦(wō)街流量計(jì)全部(bù)垂直(zhí)安裝。
(4)直管(guǎn)段要求:本(běn)項目(mù)中(zhōng)由(yóu)于兩(liǎng)個流(liú)量參數的重要(yào)性，流量計(jì)全部(bù)安裝(zhuāng)于調(diào)節閥(fá)的上(shàng)遊，直管段按前20d後10d要求完(wán)成配管。并(bìng)直(zhí)管(guǎn)段法蘭焊(hàn)接時(shí)，應卸(xiè)下流量計(jì),一定(dìng)不能帶着(zhe)流量(liàng)計焊接法(fǎ)蘭。
(5)安裝時注(zhù)意管道口徑應略(luè)大于或(huò)等(děng)于儀(yí)表的(de)内徑，配管(guǎn)應(yīng)與傳感器同(tóng)心，同(tóng)軸偏差應(yīng)不小于0.5dn。使(shǐ)用密(mì)封圈時(shí)，注意密(mì)封圈(quān)内徑應略(luè)大于(yú)或等(děng)于儀(yí)表的(de)内徑，密封(fēng)圈中心位于管(guǎn)道中(zhōng)心(xīn)。
(6)要做好渦街(jiē)流量計的(de)防雨工作。如果(guǒ)渦街(jiē)流量計安(ān)裝在露(lù)天，就必(bì)須加(jiā)裝遮雨帽，防止變送(sòng)器表(biǎo)頭(tóu)進水(shuǐ),造成電(diàn)子元件(jiàn)故障(zhàng)。
(7)連接渦(wō)街(jiē)流量計(jì)的電纜走(zǒu)向,應(yīng)盡可(kě)能(néng)遠.離強(qiáng)電磁場的幹擾(rǎo)場合。絕對不(bú)允(yǔn)許與高壓(yā)電纜(lǎn)一起(qǐ)敷設。屏蔽(bì)電纜應盡(jìn)量縮短，最大(dà)長(zhǎng)度不(bú)超過500m，且不得(dé)盤(pán)卷，以(yǐ)減少分布(bù)電感。
2.3參數組态(tài).
　　實際(jì)應用中，乙(yǐ)炔、氯氣流量配(pèi)比要求非常嚴格,一旦氯(lǜ)氣過量就可能引起(qǐ)裝置(zhì)爆炸。爲了生産過程(chéng)的質(zhì)量與安全(quán)，要求所測(cè)量的流量(liàng)參數應爲(wèi)20℃,101.325kpa标準(zhǔn)狀态下的(de)體積(jī)流(liú)量，才可以實(shí)現對氣體的計(jì)量與控制，故必(bì)須對氣(qì)體(tǐ)流量(liàng)進行壓力(lì)、溫度(dù)補償(cháng)。實施過程(chéng)中渦街(jiē)流量計(jì)組态爲工(gōng)況流(liú)量,4-20madc輸出(chū)至控制(zhì)系統(tǒng)，由honeywellexperionpks系統中(zhōng)flowcomp模塊完成(chéng)流量(liàng)的溫(wēn)度壓力補償計算，該(gāi)模塊(kuài)簡化了複(fú)雜的(de)過程(chéng)控制邏輯(jí)編寫與(yǔ)調(diào)試過(guò)程，增加了測量(liàng)和控制精度，提(tí)高了生産效率(lǜ)。
2.3.1渦街流量計參數組(zǔ)态(tài)
　　過(guò)程組(zǔ)态一工藝(yì)介質(zhì)(gas)、參考(kǎo)k系數、内徑、pv單位(wèi)(m3/h)、量程值-urv、lrv、pv阻(zǔ)尼等。
2.3.2dcs系統(tǒng)溫度壓(yā)力補償(cháng)組态(tài)
　　在honeywell的dcs中有(yǒu)專(zhuān)用(yòng)的flowcomp模塊(kuài)進行流(liú)量補償(cháng)。此(cǐ)模塊可用于(yú)補償溫度、壓力、比(bǐ)密度(dù)或分(fèn)子(zǐ)量(liàng)變化(huà)的流量(liàng)測(cè)量。被(bèi)測介質可以是(shì)氣體，蒸汽(qì)和液(yè)體。原理如圖1所(suǒ)示。

flowcomp模塊使用以下基本公式來(lái)計算補償的流(liú)量值作爲其輸(shū)出。.
pv=cpv*(cf1/cf2)*f*compterm
式(shì)中:pv---補(bǔ)償輸出;
cpv---全面比例系(xì)數,缺(quē)省(shěng)值(zhí)爲1;
cf1,cf2--修正系數,缺省值(zhí)爲1;
f--未補償的流量;
compterm----補償值。f
lowcomp模塊(kuài)的使用取(qǔ)決于(yú)compterm的形式選(xuǎn)擇。compterm有(yǒu)5種形式-a液體,b氣(qì)體,蒸(zhēng)汽(qì)c氣(qì)體、蒸汽(特定引(yǐn)力),d氣(qì)體、蒸汽的體積流量,e蒸(zhēng)汽(qì)。補償(cháng)輸入端引自各(gè)變量的pv輸入端(duān)。
本項(xiàng)目(mù)選用公(gōng)式b用實際(jì)的絕(jué)對溫(wēn)度和絕對(duì)壓力來(lái)進(jìn)行補償，具體如(rú)下:如果pvchar=squareroot,則

式中:p--實際(jì)壓力(lì)測量值(表壓);
t一實際溫度測量值;
設計壓(yā)力;
rt-設計溫(wēn)度;
p0---大(dà)氣壓，101.325kpa;
t0-溫度,273.15k。
flowcomp模塊(kuài)中的組态内容(róng)如下(xià):
pveqn=eqb
pvchar=none
cpv=1.0
cf1=1.0
cf2=1.0
comphilm(補(bǔ)償(cháng)系數(shù).上限)=8(缺(quē)省值爲(wèi)1.25)
comphilm(補償(cháng)系(xì)數下限(xiàn))=0.8
rp=0.101325
rt=293.15
po=0.101325
t0=273.15
　　這(zhè)樣工況(kuàng)體積(jī)流量(liàng)就可以轉換爲209c,101.325kpa标準狀态(tài)下的體積(jī)流量(liàng),便于計量和計(jì)量(liàng)單位的統--,從(cóng)而流量計量能(néng)夠更加合理,确(què)保裝置(zhì)的穩定(dìng)運行(háng)。
2.4常見(jiàn)故障處理及維護
　　渦(wō)街流量計常(cháng)見問題(tí)錯綜複雜(zá)，從設(shè)計安裝、參數整(zhěng)定(dìng)、日常維(wéi)護、運行環(huán)境中(zhōng)都存在不同程度的(de)問題,結合(hé)多年來的維修經驗總結來說有以下幾方面(miàn)内容。
2.4.1選型安裝方面的(de)問(wèn)題
　　在(zài)選型安裝(zhuāng)任何(hé)一台(tái)渦(wō)街(jiē)流量計(jì)之(zhī)前(qián),必須考(kǎo)慮流量計的口(kǒu)徑、管(guǎn)路尺(chǐ)寸和(hé)安裝位置(zhì)。正确的口徑(jìng)對于流(liú)量計(jì)的(de)性(xìng)能很(hěn)重要,流量計口(kǒu)徑選擇正确在(zài)應用中就可以(yǐ)擴大量程(chéng),并使壓力損失和氣(qì)穴産生(shēng)的(de)可能(néng)性降(jiàng)到最(zuì)小。流(liú)量計安裝位置的正确選.擇，能(néng)保證得到一個(gè)清晰(xī)精确的輸(shū)出信号。本(běn)項目(mù)中，流量(liàng)計的選(xuǎn)型嚴(yán)格(gé)按照8800d型(xíng)渦街流量(liàng)計口(kǒu)徑計算程序選(xuǎn)擇,安(ān)裝嚴格按(àn)照渦街(jiē)流量計(jì)的安(ān)裝規(guī)範完(wán)成安(ān)裝,爲後期(qī)的穩(wěn)定(dìng)運行奠(diàn)定了基礎。
2.4.2與475hart手操器的通(tōng)訊問(wèn)題
　　475現(xiàn)場通訊器是渦街流量計(jì)現場組(zǔ)态的必(bì)備工(gōng)具，在使用(yòng)過程中(zhōng)不(bú)能與(yǔ)設備(bèi)連接的原(yuán)因主要(yào)從下面兩方(fāng)面(miàn)考慮:
(1)檢(jiǎn)查回路(lù)電(diàn)阻(250到1000歐姆(mǔ)),本項中honeywellepksc300系(xì)統回(huí)路(lù)電阻阻(zǔ)值(zhí)在hart通訊(xùn)要求(qiú)之間,浙(zhè)大中(zhōng)控的dcs系統通訊時(shí)就必須另(lìng)串接(jiē)250歐姆(mǔ)電阻。
(2)檢查(chá)變送器端電源(yuán)，最小(xiǎo)值(zhí)應爲16.
8vdc。
2.4.34-20ma輸(shū)出不正确
(1)檢查(chá)變送器端電源(yuán)，最小值(zhí)應(yīng)爲10.8vdc,檢查接線盒(hé)的是(shì)否進水或(huò)者腐(fǔ)蝕。
(2)檢查urv、lrv、密度、單(dān)位、lfc等參數(shù)組态(tài)是否(fǒu)更改，如有(yǒu)必要(yào)更換(huàn)電子(zǐ)系統。
2.4.4管道内有(yǒu)流量但(dàn)是流量計測量(liàng)輸出錯誤
　　渦街(jiē)流(liú)量計(jì)流量(liàng)測(cè)量值輸(shū)出值存在(zài)偏差(chà)是渦街流量計(jì)使用過程中的(de)常見(jiàn)故障(zhàng),其故(gù)障現象有(yǒu)可能(néng)是有流量(liàng)無輸出,或者無流量有輸出(chū),或者是(shì)有流(liú)量也有輸出但(dàn)是測量值(zhí)與實際值相(xiàng)差較大等。結合多年的使(shǐ)用經驗(yàn)，故障排除方法(fǎ)主要(yào)從以(yǐ)下幾(jǐ)方面(miàn)着(zhe)手。
2.4.4.1基本(běn)參數設置(zhì)
　　确定(dìng)渦街(jiē)流量計在(zài)使用過程中内(nèi)部參數設置沒(méi)有發生變化，按(àn)下列次序(xù)檢查(chá)并修改(gǎi)組态參數:過程組态-變(biàn)送器(qì)模(mó)式、工藝(yì)介質、參考k系數(shù)、連接管道(dào)内徑(jìng)、pv單位(wèi)、量(liàng)程(chéng)值-urv.lrv,pv阻(zǔ)尼、自動(dòng)過(guò)濾器調節(jiē)。
2.4.4.2電子系統(tǒng)故障(zhàng)
　　渦(wō)街(jiē)流量(liàng)計電子(zǐ)系(xì)統故(gù)障在(zài)使(shǐ)用過程(chéng)中并(bìng)不常(cháng)見,在(zài)本(běn)項目(mù)34台渦街(jiē)流量計多(duō)年運(yùn)行過程(chéng)中(zhōng)緊發(fā)生--例(lì)故障,推薦(jiàn)故障排除(chú)方法(fǎ):用475hart 手(shǒu)操器 進行(háng)回路測試(shì)或(huò)用(yòng)傳感器模拟器輸入測試信号,如有(yǒu)必要更換(huàn)電(diàn)子部(bù)件(jiàn)。
2.4.4.3傳感(gǎn)器故障
　　壓電傳(chuán)感器故障(zhàng)是本(běn)項目中出(chū)現的(de)常見故障，故障(zhàng)原因爲環(huán)境腐(fǔ)蝕性氣(qì)體長期(qī)侵蝕(shí)引起傳感(gǎn)器腐(fǔ)蝕,導緻信(xìn)号檢(jiǎn)測錯(cuò)誤,在使用過程(chéng)中出(chū)現流(liú)量偏低(dī)現(xiàn)象。如該(gāi)裝置ft2201_6流(liú)量計在裝置提(tí)量過(guò)程(chéng)中(zhōng)發現(xiàn)總表流量升高(gāo)了150nm2/h,而該流(liú)量計變化(huà)隻有10~20nm2/h,經檢查确認傳感器(qì)故障,更換後運行正常。
(1)傳(chuán)感器(qì)故障檢測方法(fǎ):查傳(chuán)感器螺母.上的轉矩(32ft-lb)是否(fǒu)符合(hé)規範;檢查傳感(gǎn)器同軸電(diàn)纜是否有裂縫,如有必要(yào)換一(yī)根;在(zài)工(gōng)作溫度(dù)下,檢(jiǎn)查傳感器(qì)輸入阻抗是否大于(yú)1兆歐(降到(dào)0.5兆歐時功能會下降(jiàng))。如有(yǒu)必要更換傳感(gǎn)器;在(zài)sma連接器處測量(liàng)傳感器電容(115-700pf)。
(2)傳感器安裝注意(yì)事項:
a、清(qīng)潔密封(fēng)面:傳(chuán)感器上的(de)金屬(shǔ)0形圈(quān)用于(yú)密封傳感器内(nèi)腔,事故時被測(cè)流體不會在腐(fǔ)蝕了表體(tǐ)後而(ér)進入傳(chuán)感(gǎn)器内(nèi)腔，不要擦(cā)傷(shāng)和(hé)損傷傳(chuán)感器的(de)任何部(bù)分,傳感(gǎn)器内(nèi)腔或傳感(gǎn)器螺母的(de)螺紋(wén)。損傷了這(zhè)些部(bù)分,就要更(gèng)換整(zhěng)個傳感(gǎn)器(qì)或表(biǎo)體，也可能會使(shǐ)流量(liàng)計發生危(wēi)險。如(rú)果你安裝以前(qián)曾經(jīng)使用過的傳(chuán)感器,要采用(yòng)下述步驟(zhòu)清潔傳(chuán)感器上的金屬0形圈(quān)。如果你安(ān)裝(zhuāng)的傳感器(qì)是(shì)新的,0形(xíng)圈不(bú)必要(yào)進行(háng)清潔。
b、要确保傳(chuán)感器(qì)的(de)中(zhōng)心對(duì)準支架。傳(chuán)感器中心線(xiàn)和(hé)流量(liàng)計中(zhōng)心線沒有(yǒu)對齊，在壓緊過(guò)程中傳感(gǎn)器将(jiāng)會損壞。
c、施(shī)加力(lì)量要均勻(yún)加壓(yā)力把它按到支架上(shàng),然後(hòu)将傳(chuán)感器螺母(mǔ)旋進傳感(gǎn)器(qì)内(nèi)腔,用(yòng)開口力(lì)矩扳手(shǒu)将螺母旋緊至32ft-lbs(ansi1500的表體爲(wèi)50ft-lbs)。必須(xū)注意(yì)流量計的(de)精确(què)穩定(dìng)運行(háng)要求(qiú)傳(chuán)感(gǎn)器螺(luó)母必須旋緊到32ft-ibs(ansi1500的表(biǎo)體爲50ft-lbs)，不要(yào)旋緊過度。
3結束語
　　渦(wō)街流量計(jì)結構(gòu)簡單(dān)牢固(gù),安裝(zhuāng)維護(hù)方便，對(duì)于運行(háng)中出現的故障(zhàng),隻要(yào)在實際工(gōng)作中(zhōng)深入現場,仔細(xì)觀察(chá),仔細分析(xī),就可(kě)以發現問(wèn)題并進(jìn)行針對(duì)性的處(chù)理(lǐ),從而(ér)确保流(liú)量(liàng)計的精度(dù)佳(jiā)、可靠性(xìng)高，保證了裝置(zhì)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高了(le)單位的經濟效益。渦(wō)街流量計(jì)在該(gāi)項(xiàng)目的成功應(yīng)用值得氯(lǜ)堿化(huà)工行(háng)業推廣。

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