摘要:介紹(shào)了抗振(zhèn)型渦(wō)街流量計(jì) 的工作原(yuán)理特點及在(zài)氫(qīng)氣測(cè)量中的應用情況。
1氫氣計量現(xiàn)狀
　　随着氫(qīng)氣的廣泛利用，氫(qīng)氣(qì)的計量已(yǐ)成爲(wèi)大家關(guān)注的問(wèn)題。化工氯(lǜ)堿現(xiàn)有10萬v/a隔膜燒堿(jiǎn)裝置,每(měi)年産生(shēng)氫氣約3120萬(wàn)m³,除少(shǎo)量氫(qīng)氣和氯氣反應合成(chéng)氯化氫氣體外(wài),其餘(yú)氫氣(qì)全部放空(kōng)處理,而相(xiàng)隔幾百米的合成氨廠每年使(shǐ)用大(dà)量(liàng)的原煤生産(chǎn)水煤(méi)氣，既浪費(fèi)了能源,又污染(rǎn)了環境。爲提高(gāo)園區(qū)的(de)綜合經濟效益,2009年下半(bàn)年,氯(lǜ)堿化工分(fèn)公司開始(shǐ)向合成氨分廠輸送氫氣;爲(wèi)了(le)加強(qiáng)2個企(qǐ)業的成本(běn)核算,2010年初,在氫氣輸(shū)送管(guǎn)道上增加了(le)氫氣計量裝(zhuāng)置。
　　目前,氫(qīng)氣測量(liàng)用的儀器主(zhǔ)要有(yǒu) 孔闆(pǎn)流量(liàng)計(jì) 、 渦(wō)街流量計 和 熱式質(zhì)量流量計 等。隔(gé)膜制堿工(gōng)藝的(de)特性決定了外送氫(qīng)氣壓力較(jiào)低,-般隻(zhī)爲幾十(shí)千帕,且流速較低(dī),如使用(yòng)孔闆(pǎn)流量(liàng)計，壓差值(zhí)較小(xiǎo)，受 差壓變送器(qì) 制(zhì)造(zào)精度(dù)的影響,孔(kǒng)闆流量計的(de)誤差較(jiào)大。因(yīn)輸送(sòng)氫氣(qì)的管道直徑較(jiào)大，如使用科氏(shì)力質量流量計投資較大。由于(yú)所送(sòng)氫氣中含(hán)有一定(dìng)的(de)水分(fèn),不宜(yí)使用(yòng)熱式質量(liàng)流量計(熱(rè)式質量流量計(jì)适用于經過幹燥處理(lǐ)的氣體(tǐ)計量(liàng))。
2渦(wō)街流量(liàng)計的(de)工作原理(lǐ)
　　渦街流量計是應用(yòng)流體振(zhèn)動(dòng)原理(lǐ)來測(cè)量流(liú)量的,流體在管道中(zhōng)經(jīng)過渦街流量(liàng)變送器時(shí)，在旋渦(wō)發生(shēng)體(tǐ)後,上(shàng)下交替産生正比于流速(sù)的兩(liǎng)列旋渦,旋(xuán)渦的釋放頻率(lǜ)與流過旋渦發(fā)生體的流(liú)體平(píng)均速度及旋渦(wō)發生(shēng)體特(tè)征寬度有關，可用公(gōng)式ƒ=stv/d表示,式中ƒ爲(wèi)旋渦的釋(shì)放頻(pín)率;v爲流過旋渦發生(shēng)體的流體(tǐ)平均速度(dù);d爲旋(xuán)渦發生體特征寬度;st爲斯特羅哈數,無量綱,它(tā)的數值範(fàn)圍爲(wèi)0.14~0.27。由(yóu)此可知(zhī)，通過(guò)測量旋渦(wō)頻(pín)率(lǜ)就可以計(jì)算出(chū)流過旋渦發生(shēng)體的(de)流體(tǐ)平均速度v，再(zài)由式q=vs可(kě)以求出(chū)流(liú)量q,其(qí)中,s爲流體(tǐ)流過(guò)旋渦發(fā)生體的(de)截面積。
　　渦(wō)街流(liú)量(liàng)計主(zhǔ)要(yào)用于(yú)測暈流(liú)體(tǐ)介質的流量(liàng),如氣體、液體、蒸(zhēng)氣(qì)等多(duō)種介(jiè)質。其特點(diǎn)是壓力損失小(xiǎo)、量程範(fàn)圍大精(jīng)度高,在測量工(gōng)況體積流量時(shí)幾乎不受流體(tǐ)密度(dù)、壓力、溫度(dù)、黏度等參(cān)數的(de)影響。所以(yǐ),在選用氫氣流(liú)量計時,可(kě)優先(xiān)考慮(lǜ)渦街流量(liàng)計。
3影(yǐng)響渦街流量計(jì)計量的(de)因(yīn)素
3.1流(liú)量計所(suǒ)在(zài)管道中的脈動(dòng)流
　　因渦街流量(liàng)計是(shì)一種流體(tǐ)振動(dòng)型流量計，而目(mù)前國内(nèi)氫氣輸送--般(bān)使用羅茨(cí)式鼓風機，管道(dào)中的(de)氫氣(qì)實際(jì)上是脈(mò)動流，脈(mò)動流(liú)的信号會疊加(jiā)到測量信号中,影響(xiǎng)流量(liàng)計的測量精(jīng)度(dù)。
3.2流量計前(qián)後的(de)直管段(duàn)長(zhǎng)度
　　渦街流(liú)量計所測(cè)的是管(guǎn)道(dào)中流(liú)體的(de)流速,所以(yǐ)，流量計前後的(de)直管(guǎn)段(duàn)如達不到要求，流體在管(guǎn)道中流速會(huì)不均勻,影(yǐng)響(xiǎng)流量計(jì)的測量精(jīng)度。對(duì)于(yú)縮管,要保證(zhèng)其.上遊側(cè)的直管段長度(dù)不小于5d,其下遊(yóu)側的直管(guǎn)段長度也(yě)不(bú)小于5d(d爲流量計(jì)的标稱(chēng)内經(jīng));對于擴管(guǎn),要保證其(qí)上遊(yóu)的直管(guǎn)段長度(dù)大于10d,其(qí)下(xià)遊的直管(guǎn)段長度大(dà)于5d。根(gēn)據現(xiàn)場情(qíng)況,，安裝時,流(liú)量(liàng)計上遊留有約(yuē)13d的直(zhí)管(guǎn)段,流量(liàng)計下(xià)遊留有5d的直管段。
3.3管道的(de)振動.
　　由于渦街(jiē)流量傳感器測(cè)量的是漩渦的(de)頻率(lǜ)信号,管道(dào)的振動(dòng)對(duì)渦街(jiē)流量(liàng)計的精度(dù)影響較大,以往使用的渦(wō)街流(liú)量計在管道振動時誤差明顯(xiǎn)加大,甚(shèn)至無法正常使用(yòng)。爲了(le)消除(chú)振動(dòng)對渦街流量(liàng)計(jì)測量精(jīng)度的影響,選用了抗振(zhèn)型渦(wō)街流量(liàng)計(jì)。
4使用效果(guǒ)
　　根據(jù)該公(gōng)司氫氣壓力低(dī)流速小。管徑大(dà)的工(gōng)況條(tiáo)件，選用了滿管(guǎn)式抗(kàng)振型渦街(jiē)流量計測(cè)量(liàng)氫氣流(liú)量。因原(yuán)管道直(zhí)徑爲(wèi)dn400,流速較低(dī),不易(yì)進行(háng)測量,爲提(tí)高(gāo)氫氣測(cè)量精度,必須提(tí)高氫氣的流速(sù)以滿(mǎn)足測(cè)量條(tiáo)件,因此,将(jiāng)管道(dào)縮徑(jìng)爲(wèi)dn300。管道縮(suō)徑後(hòu)氫(qīng)氣的流(liú)速(sù)增加,易(yì)産生(shēng)靜電,爲防(fáng)止(zhǐ)靜(jìng)電荷在此積聚,單獨制(zhì)作了接(jiē)地電(diàn)極。電(diàn)極的(de)制(zhì)作(zuò)是将3根長(zhǎng)約2.5m的(de)dn50鍍(dù)鋅(xīn)鋼管(guǎn)每隔5m左右(yòu)砸進(jìn)土壤裏(lǐ),用鍍鋅扁鐵将(jiāng)其進行(háng)連接,然後用16mm2接(jiē)地軟線連接在(zài)流量計的接地(dì)端子上。經(jīng)過安裝與(yǔ)調試(shì)，渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)投入運(yùn)行後，,運行(háng)一(yī)直(zhí)較爲穩定(dìng),計量(liàng)數據和工藝計(jì)算的理論數據(jù)基本相符,使用(yòng)效果較好(hǎo)。

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