摘要:本文(wén)通過對(duì)渦街流(liú)量計
在(zài)氣體測量中容(róng)易出(chū)現影響測(cè)量數(shù)據正(zhèng)确率(lǜ)的幾點原(yuán)因分析和(hé)改進,從而(ér)進一步提高氣(qì)體流量測量(liàng)精(jīng)度。
一(yī)、引言
流量(liàng)是企(qǐ)業監(jiān)控生(shēng)産過程(chéng)中(zhōng)的一個重(zhòng)要參數,是(shì)保證優(yōu)質(zhì)、高效(xiào)、安全、平穩運行(háng)和改善(shàn)環境的重要(yào)手段。氣體(tǐ)流量(liàng)的測量在環保(bǎo)、化工、能源(yuán)等行業(yè)加強物料管理、能源管理,進(jìn)行物料交(jiāo)接、貿易(yì)結算、經(jīng)濟核算和效益分析(xī)與評(píng)價中(zhōng)具有重要意義(yì)。從某(mǒu)種意義上(shàng)講(jiǎng):計量就是企(qǐ)業眼睛(jīng),計量就是計效益(yì)。現代企業(yè)對流量計(jì)量的(de)要求(qiú)越來(lái)越高(gāo)。工業計量(liàng)中常用
差(chà)壓式(shì)流量計(jì)
、渦(wō)街流量計、
渦輪流量(liàng)計
和(hé)
超聲流量計
等作(zuò)爲氣體(tǐ)測量(liàng)儀(yí)表(biǎo)。其(qí)中渦街流量(liàng)計以結構(gòu)簡單牢固(gù)、适用于多流體(tǐ)種類和測量精(jīng)度較高且測量(liàng)範圍寬、莊損小(xiǎo)等特點(diǎn)應用最(zuì)爲廣泛。
二、工作(zuò)原理與結(jié)構.
渦(wō)街流(liú)量計是在(zài)流體中安(ān)放非(fēi)流線型(xíng)旋渦發生體(tǐ),流體(tǐ)在旋(xuán)渦發生體(tǐ)兩側(cè)交替地分離釋放出(chū)兩列(liè)規則的交(jiāo)替排列的(de)旋渦渦(wō)街。在一定的流量(雷諾(nuò)數)範圍内,旋渦(wō)的分(fèn)離頻(pín)率與流經渦(wō)街(jiē)流量(liàng)傳感(gǎn)器處流體(tǐ)的體(tǐ)積流量成(chéng)正比。
三、影(yǐng)響精(jīng)度的(de)因素(sù)分析(xī)及解決(jué)辦法
由(yóu)于渦(wō)街流(liú)量計(jì)的結構和測量(liàng)原理(lǐ)的特(tè)點,渦(wō)街流量計測量(liàng)精度(dù)受(shòu)到振動、脈沖幹擾、測量(liàng)介(jiè)質、安裝(zhuāng)方式(shì)以及流體狀況(kuàng)等原因有(yǒu)較大(dà)的影響。
1.管(guǎn)道振動.
渦(wō)街(jiē)流量計(jì)本(běn)質上是(shì)流體(tǐ)振動型流(liú)量計,除壓電晶(jīng)體檢測式(shì)渦街流量(liàng)計,其(qí)它渦(wō)街流(liú)量計對機(jī)械振(zhèn)動特别敏(mǐn)感。由(yóu)于渦(wō)街(jiē)流量計輸出脈沖與流(liú)速成(chéng)正比(bǐ)、檢測渦街的升力與流速(sù)平(píng)方和(hé)被(bèi)測流體(tǐ)的密度(dù)成正比,所以在(zài)小流量時,渦街流量傳感器信(xìn)号頻率低(dī)且幅(fú)值小(xiǎo),受到低頻(pín)的管道振動幹擾影(yǐng)響(xiǎng)嚴重,輸(shū)出脈沖誤差大(dà);随着流(liú)量的增大,渦街流量傳感器(qì)信号頻率(lǜ)變大(dà)且幅(fú)值增(zēng)強,受(shòu)到低頻的(de)管道振(zhèn)動幹擾(rǎo)影響(xiǎng)減弱,輸出(chū)脈沖也随(suí)之誤(wù)差變小(xiǎo)。
當渦街(jiē)流量計安裝位(wèi)置出(chū)現管道振(zhèn)動時可以采取以下方法:
1.1增設管道固定支架,限制管道振幅(fú);
1.2調整儀(yí)表(biǎo)電路(lù)的設(shè)定狀态,力(lì)求排除(chú)振動影(yǐng)響;
1.3如(rú)以上無法(fǎ)實現時可根據(jù)渦街(jiē)流量計對(duì)不同方向(xiàng)的抗振能力(lì)的不同(tóng),在安裝管線上的流(liú)量(liàng)計方向(xiàng)用x-y-z三維坐(zuò)标表示,x是管(guǎn)道中心(xīn)線方向(xiàng),即流量(liàng)計進(jìn)出口的方(fāng)向;z是流(liú)量(liàng)計柱(zhù)體軸(zhóu)向;y是與管道中心線垂直同時(shí)與流(liú)量計(jì)柱體軸向(xiàng)垂直(zhí)的方(fāng)向(xiàng),也是渦(wō)街流量計橫(héng)向力作用的方向(xiàng)。流量計z方向的(de)抗振(zhèn)能力最強(qiáng)而y方(fāng)向最差。觀(guān)察或測量管(guǎn)道的主(zhǔ)要振動方向,旋轉(zhuǎn)流(liú)量計(jì),直到(dào)z軸與此主(zhǔ)振方向(xiàng)重合,把(bǎ)儀表固(gù)定在該(gāi)方向(xiàng)上。盡可能減小管(guǎn)道(dào)振動對流(liú)量計測量(liàng)的影響(xiǎng)。
2.脈沖幹(gàn)擾
渦街流量(liàng)計如果附(fù)近(jìn)存在(zài)與其(qí)測量脈沖(chòng)信号(hào)重疊(dié)的變頻器、電機等設(shè)備時,易發生外界幹擾信(xìn)号覆(fù)蓋或疊加被測信号(hào),緻使流量(liàng)計無法進行正(zhèng)确計量。這時應(yīng)做好流量計接地和屏蔽保護(hù)。也可對影響信(xìn)号(hào)的噪聲源進(jìn)行控制(zhì),如對變頻器(qì)、電機(jī)電纜(lǎn)加裝金(jīn)屬(shǔ)套管(guǎn)進行(háng)屏(píng)蔽;遠離(lí)噪(zào)聲(shēng)源安裝流(liú)量計(jì);在流量計(jì)與噪聲(shēng)源之間(jiān)加裝(zhuāng)t形管、90°彎頭(tóu)、多孔(kǒng)消音(yīn)器等管件可以在一(yī)定程度上(shàng)降低(dī)噪聲(shēng)的影響。
3.測(cè)量介質
渦(wō)街流(liú)量計(jì)主要對單相流體進(jìn)行測量,當(dāng)出(chū)現兩相(xiàng)流時測(cè)量(liàng)結果将有(yǒu)明顯的偏(piān)差。如測量(liàng)過熱蒸(zhēng)汽(qì)時(shí),如果管(guǎn)道保溫不好或流動阻力損失(shī)太大,将造成過熱蒸汽溫(wēn)度快(kuài)速下降而使蒸(zhēng)汽由(yóu)過(guò)熱變爲飽和,出現凝結水。而凝(níng)結水的(de)密度(dù)遠遠(yuǎn)大于蒸汽密度,因而(ér),蒸汽(qì)凝結導(dǎo)緻渦街(jiē)流量計測(cè)量蒸汽(qì)流量明(míng)顯變(biàn)小。我們應(yīng)對易于液(yè)化氣體介質進(jìn)行加(jiā)壓或保溫(wēn)措施(shī),并實(shí)時監(jiān)控介(jiè)質溫(wēn)度與壓力,防止(zhǐ)氣(qì)液兩相(xiàng)流出現(xiàn)。
4.流體狀(zhuàng)況
流(liú)量計(jì)正常(cháng)工作流體條件(jiàn):①具有充分發展(zhǎn)的湍(tuān)流速度分布、無旋渦、速度(dù)軸對稱分布;②充(chōng)滿圓管的(de)單相流體;③定常(cháng)流。④牛(niú)頓流(liú)體(tǐ)國(guó)流量(liàng)計在使用中偏(piān)離這些條(tiáo)件将(jiāng)産生附加誤差,在現(xiàn)場流(liú)體流(liú)動特性中的具(jù)有充(chōng)分發(fā)展的湍流速(sù)度分布(bù)、無旋渦(wō)、速(sù)度軸(zhóu)對稱分布及定(dìng)常流常是難以(yǐ)滿足的,它們将造成(chéng)測量誤差(chà)的增大(dà),有(yǒu)時增大多少難以定(dìng)量确定,因(yīn)此在(zài)現場使用中必(bì)須密切(qiē)注(zhù)意流(liú)動特性(xìng)的情況(kuàng)。
影響正确流體原因:流速分布(bù)畸變(biàn)及(jí)旋(xuán)轉流(liú):流速分布畸變(biàn)及旋轉流(liú)對流量計特性的影響因工作原理(lǐ)而異,有的很嚴(yán)重,有的無(wú)甚影(yǐng)響,一(yī)般(bān)來(lái)說,推(tuī)理式流量計(差壓、渦輪、渦街、超(chāo)聲、電磁等)都要受影響,而容積(jī)式流量計不受(shòu)或基本不受影(yǐng)響。
非定(dìng)常(cháng)流:在(zài)現場使(shǐ)用中非(fēi)定常(cháng)流并不少(shǎo)見,非定(dìng)常流可(kě)分爲二大類:周期性(xìng)脈動和随(suí)機性波動。在發(fā)動機(jī)、泵、風(fēng)機等出口的流動可見周期脈(mò)動,而(ér)管道(dào)中的流動(dòng)受阻流(liú)件(jiàn)及管(guǎn)道系統的幹擾(rǎo)-*般都存在随機(jī)性波動。至今還沒有明确規定(dìng)流量所(suǒ)需(xū)要的(de)定常(cháng)流條件的(de)定量指标(biāo)。在流量測量标準中(zhōng)隻是含糊地規(guī)定:管道内的(de)流(liú)量應(yīng)該(gāi)不(bú)随時(shí)間而變化,或實(shí)際上隻随時間(jiān)有微(wēi)小(xiǎo)和緩慢(màn)的變化。滿(mǎn)足流量檢測件(jiàn)上下(xià)遊直管(guǎn)段所需要的(de)作業空間(jiān)、加裝多孔(kǒng)導流(liú)裝置(zhì)和保證(zhèng)安(ān)裝管線與(yǔ)流量(liàng)計管徑(jìng)中心線對齊(qí),且無(wú)凸出(chū)物(如安(ān)裝的墊(niàn)片)突入測(cè)量管(guǎn)道,可(kě)以有效避(bì)免非定常(cháng)流的(de)出現(xiàn)。
三、結束語(yǔ)
随着(zhe)社會的發(fā)展人們對能源(yuán)的需求越來越大,能(néng)源(yuán)短缺的(de)現實(shí)逐步(bù)顯現(xiàn),人們對(duì)能源管(guǎn)理和(hé)控(kòng)制(zhì)意識(shí)進一(yī)步加強,能(néng)源計量的(de)正确(què)率将會愈來愈(yù)重要。通過分析(xī)影響(xiǎng)渦(wō)街(jiē)流量(liàng)計在(zài)氣體(tǐ)測量精度的幾點原(yuán)因,并加(jiā)以改善,從而有(yǒu)效提高(gāo)測量數據的正(zhèng)确率(lǜ)。保(bǎo)障工藝(yì)操作控制(zhì)、加強效益(yì)核算管理(lǐ),爲企業經營管(guǎn)理決策提供更(gèng)加可靠(kào)的(de)依據。
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