渦街(jiē)流量計(jì) 主(zhǔ)要用(yòng)于工業管道介(jiè)質流體的流量測量,如氣(qì)體、液(yè)體、蒸(zhēng)氣(qì)等(děng)多種(zhǒng)介質(zhì)。其特點是(shì)壓力損(sǔn)失小,量程範圍大,精度(dù)佳,在測量(liàng)工況(kuàng)體積流(liú)量時幾(jǐ)乎不(bú)受(shòu)流體密(mì)度、壓力(lì)、溫(wēn)度、粘(zhān)度等參數的(de)影(yǐng)響。無可動機械(xiè)零件,因(yīn)此可靠性高(gāo),維護量小(xiǎo)。儀表參數能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街(jiē)流(liú)量計采(cǎi)用(yòng)壓電應力式(shì)傳感器(qì),可靠(kào)性高(gāo),可在(zài)-20e~+250e的工作溫度範(fàn)圍内工作(zuò)。有模拟标(biāo)準信(xìn)号,也(yě)有數字(zì)脈沖信号輸(shū)出(chū),容易與(yǔ)計(jì)算(suàn)機(jī)等(děng)數字(zì)系統配套使(shǐ)用(yòng),是一種理(lǐ)想的(de)計量儀器。筆者(zhě)從事計(jì)量(liàng)工作(zuò)多(duō)年(nián),總(zǒng)結出渦(wō)街流量(liàng)計(jì)在實(shí)際計量過(guò)程中(zhōng)的一些(xiē)經驗,希(xī)望能(néng)與同行進(jìn)行探讨。

1 影(yǐng)響因素
　　渦(wō)街流(liú)量計的工作原(yuán)理是在流(liú)體中設置旋渦發生(shēng)體,從而發生體(tǐ)兩側交替地産生有規(guī)則(zé)的旋渦,旋(xuán)渦列(liè)在旋(xuán)渦(wō)發生體下遊(yóu)非對(duì)稱地排列(liè),産生一定的頻(pín)率,通過(guò)公式f=st*v/(1-1127d/d)*d,(st爲(wèi)斯特勞哈爾數(shù),爲無量綱數,與(yǔ)旋渦發(fā)生體及(jí)雷諾數有關;v爲(wèi)流速(sù);d爲(wèi)發(fā)生體(tǐ)迎面(miàn)寬度;d爲公(gōng)稱通(tōng)徑(jìng))即(jí)可得(dé)出流速(sù)。
　　一(yī)般(bān)的(de)來說,渦街(jiē)流量(liàng)計輸出信(xìn)号(頻(pín)率)不受(shòu)流(liú)體物性和組分變化(huà)的影(yǐng)響,是(shì)指儀表系數(shù)僅(jǐn)與旋(xuán)渦發生體形狀和尺(chǐ)寸以(yǐ)及雷(léi)諾數有關(guān)。它的(de)優點是:結構簡(jiǎn)單牢固,安(ān)裝維(wéi)護方(fāng)便;适(shì)用多(duō)種類(lèi)流體(tǐ),液、氣(qì)、蒸汽(qì)及部(bù)分混(hùn)合相(xiàng)皆适用;精度較高(gāo),一般達?1%r左右;流(liú)量範圍寬,可(kě)達10:1或20:1或更大(dà);壓頭(tóu)損(sǔn)失小(xiǎo);無零(líng)點飄移;價格相對便宜;缺(quē)點是:不适于低(dī)雷諾數(shù)re<20000的情況(kuàng),對高粘度、低流(liú)速、小(xiǎo)口徑的使(shǐ)用有(yǒu)限制(zhì);對環(huán)境的要求(qiú)較高,應盡量(liàng)杜(dù)絕有(yǒu)振動的(de)場所,且(qiě)上遊側需(xū)要有(yǒu)較長的直(zhí)管段(duàn);儀表系數較低(dī),口徑愈大愈低。信号(hào)分辨率降(jiàng)低,故口徑(jìng)不宜(yí)過大(dà),一般應用于dn15~dn300。渦(wō)街流(liú)量計(jì)在測量飽和蒸(zhēng)汽(qì)(以飽(bǎo)和(hé)蒸汽爲例)質量流量(liàng)時,因(yīn)壓力(lì)波動、幹度(dù)變化、振動(dòng)、差壓過大等因(yīn)素影響(xiǎng)着渦街(jiē)流量計正确的(de)計量。
2 存(cún)在(zài)的問(wèn)題分析(xī)
　　工業現(xiàn)場常(cháng)用質量流(liú)量作爲測量蒸汽的(de)流(liú)量(liàng)的依(yī)據,公(gōng)式(shì)如(rú)下:
qm=qvρ
式中: ρ流體的密度(dù),kg/m3;
qm質量流(liú)量(liàng),kg/h;
qv體積流量,m3/h。
　　由(yóu)上式可(kě)知,質量流(liú)量(liàng)與密度(dù)有關,也就(jiù)受壓力(lì)、溫度、流(liú)體種(zhǒng)類、幹(gàn)度、流(liú)速等因素的影響,這(zhè)幾種因素直接影響流量值的正确(què)測量(liàng)。
2.1 幹度變化(huà)
　　渦街流量計在測量(liàng)飽和(hé)蒸汽時(shí),要求飽和蒸汽幹度不(bú)低于85%。但現(xiàn)場實際情況時(shí)飽和蒸汽幹度(dù)在鍋爐内就(jiù)小(xiǎo)于100%,而經管道傳送一(yī)段距離後(hòu),會出(chū)現(xiàn)幹(gàn)度低于85%現象,它(tā)使測(cè)量值下降。
2.2 壓(yā)力(lì)變化(huà)大
　　在工業(yè)現場壓(yā)力經常(cháng)發生波動,壓力(lì)波動則(zé)影響飽和蒸汽(qì)密度。在(zài)壓力低于(yú)或高(gāo)于标定(dìng)值時,直接影響質(zhì)量流(liú)量值偏高或偏(piān)低。
2.3 管道及(jí)流量(liàng)計振動
　　管道及(jí)流量計加固不好,或(huò)流量(liàng)計靠(kào)近電動機。當電(diàn)機工(gōng)作産生振(zhèn)動時(shí),通過地闆(pǎn)或牆(qiáng)體傳(chuán)到與(yǔ)其固定(dìng)的(de)蒸汽(qì)管道(dào)上,振動會(huì)對渦街流(liú)量計(jì)産生(shēng)幹擾,使流(liú)量計(jì)測量值偏(piān)高或(huò)造(zào)成(chéng)流量誤判(pàn)斷。
2.4 流量計(jì)出口側通向大(dà)氣
在渦街(jiē)流量(liàng)計出(chū)口側通向(xiàng)大氣(qì),會出現前後壓(yā)差過大現(xiàn)象,這會導緻(zhì)流(liú)速達到上限,因此不能正确反映流(liú)量變化。
2.5 流(liú)量計前後直管段安(ān)裝不符合(hé)要求
　　渦街(jiē)流量(liàng)計對安裝(zhuāng)在其(qí)前後直管段有(yǒu)一定(dìng)要(yào)求,如不(bú)符合要求(qiú),便會(huì)影響(xiǎng)卡(kǎ)門渦街(jiē)的正确形成,從(cóng)而影響飽(bǎo)和蒸汽的測量值。如lugb-2310型渦街(jiē)流量計(jì)要求(qiú)在管(guǎn)道上遊安(ān)裝(zhuāng)一個彎頭時(shí),應在(zài)渦街流量計的上遊(yóu)側配置長度爲大于等于20d(d爲流(liú)量計(jì)公稱通徑(jìng))的直(zhí)管段,下遊(yóu)側配置長度爲(wèi)大于等于5d的直(zhí)管段(duàn)。
3 問題的解(jiě)決方(fāng)法(fǎ)
3.1 幹度低(dī)于85%
　　當(dāng)飽和(hé)蒸汽幹度變化較大(dà)且低于85%時,應在(zài)流量計(jì)出(chū)口側(cè)7d~8d處安裝一(yī)濕度變送器(qì),并根據(jù)可測數(shù)據按下(xià)式進行修正:
v=xvg+(1-x)vf
式中:v--濕蒸汽(qì)比容,m3/kg;
x--幹度(dù),%;
vg--飽和(hé)蒸汽的比容,m3/kg;
vf--水(shuǐ)的比(bǐ)容,m3/kg;
(1-x)--濕(shī)度,%。
　　将處理(lǐ)後的濕(shī)蒸(zhēng)汽比(bǐ)容參與質量流(liú)量的計算可得到正确的數據。現在市場(chǎng)上的(de)智能(néng)流(liú)量積算(suàn)儀,一(yī)般隻(zhī)能實現壓(yā)力補償無(wú)幹度補償,一旦(dàn)遇到幹度低于(yú)85%的蒸汽(飽和)時(shí)則不能正(zhèng)确反(fǎn)映質量流(liú)量值(zhí)。最好(hǎo)采(cǎi)用(yòng)既能(néng)對壓力補償又(yòu)能對幹度補償的智能流(liú)量顯(xiǎn)示儀。
3.2 波動的壓(yā)力
　　如上(shàng)所述,由于(yú)飽(bǎo)和(hé)蒸汽對(duì)壓力、溫度、密度(dù)之間(jiān)有一定的(de)對應關系(xì),因此(cǐ),隻需(xū)根(gēn)據壓力變(biàn)化(huà)情況(kuàng)對所(suǒ)測流量密度進(jìn)行修正(如(rú)查表分段補償(cháng)法等(děng)),則可以(yǐ)得(dé)到較爲正确的測量(liàng)值。
3.3 管道(dào)及流量計振動
　　對于管(guǎn)道及流量計産(chǎn)生振(zhèn)動(dòng),應立即(jí)采(cǎi)取加(jiā)固(gù)措施(shī),嚴格(gé)按要(yào)求(qiú)施工。若不得(dé)已要(yào)安裝(zhuāng)在振動較(jiào)強的管道上,必須采取(qǔ)減振措(cuò)施,在(zài)傳感(gǎn)器的上下遊2d處分别(bié)設置管道(dào)緊固(gù)裝置(zhì),并加防振墊。特(tè)别注(zhù)意:在(zài)空壓(yā)機出口處(chù)振動較強,不能(néng)安裝(zhuāng)傳感器,應(yīng)安裝在(zài)儲氣罐之後。
3.4 流量(liàng)計出(chū)口側通向大氣
　　渦街(jiē)流量計出(chū)口側直接(jiē)通向大氣,容易(yì)産生流速達到(dào)上限(xiàn)值,這是由于前(qián)後壓差過大造成的(de)。此時,渦街(jiē)流量計因輸出(chū)模拟信号(4~20)ma或脈(mò)沖信(xìn)号超限,因此,系統不(bú)能正(zhèng)确反映測(cè)量值。爲此,應嚴格限(xiàn)制飽(bǎo)和蒸汽流速使之低于(yú)上(shàng)限,或在上(shàng)遊側(cè)前面加整(zhěng)流器(qì)。在條(tiáo)件允許的情況下也(yě)可采(cǎi)用提高背壓的(de)方法(fǎ)。
3.5 直管段安(ān)裝不符合要求(qiú)
　　對于(yú)直管段的(de)安裝一(yī)定要嚴(yán)格按(àn)照規範執(zhí)行,不能因(yīn)爲環(huán)境條件(jiàn)不允許(xǔ)或者(zhě)施(shī)工方便(biàn)随(suí)便安裝流量(liàng)計,這樣才能保(bǎo)證渦(wō)街流量計(jì)的正确計量。此外,對(duì)流量計應定(dìng)期(qī)檢查校驗(yàn),并确保直流電(diàn)壓源爲24v,最(zuì)低也不能(néng)不小于21v。
4 結(jié)束語(yǔ)
　　以上幾點(diǎn)問(wèn)題和解決對(duì)策是(shì)筆者在現(xiàn)場工作中(zhōng)的實踐經驗(yàn),渦(wō)街流量計(jì)在使(shǐ)用過(guò)程中(zhōng)影響測量值的原因大(dà)部(bù)分都來自(zì)于這(zhè)些問(wèn)題(tí),而且對(duì)這些(xiē)問題(tí)的解(jiě)決方(fāng)法(fǎ)效果都(dōu)比較(jiào)明顯(xiǎn)。在使用中(zhōng)應特(tè)别重(zhòng)視幹(gàn)度(dù)、壓力波(bō)動、流(liú)量(liàng)計出口(kǒu)側通(tōng)大氣這些(xiē)問題(tí)。而管道振(zhèn)動、直(zhí)管段(duàn)等在(zài)一般(bān)說明書均(jun1)有較爲詳細介(jiè)紹和(hé)規定(dìng)。建議(yì)在選用渦街流(liú)量計測(cè)量流量(liàng)時,最(zuì)好(hǎo)采(cǎi)用有(yǒu)壓力(lì)、溫度、流體(tǐ)種類(lèi)、幹(gàn)度及流(liú)速補(bǔ)償的(de)渦街(jiē)流量計,以(yǐ)達到計量正(zhèng)确。

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