摘 要：簡要(yào)介紹了渦街流量(liang)計 在化肥廠的成(chéng)功應用，叙述了渦(wo)街流量計的工作(zuo)原🧑🏾‍🤝‍🧑🏼理、安裝及👄使用(yong)過程中的注意事(shì)項；總結了渦街流(liú)量計在現場應用(yong)中的故障處理及(ji)常規維護。
1 渦街流(liú)量計概述
　　渦街流(liu)量計利用“卡門渦(wō)街”測量原理，測量(liàng)封閉管道内介質(zhi)的工況體積流量(liàng)，它具有其他流量(liàng)計不可兼🔞得的較(jiao)多優點，20世紀70年代(dài)以來得到了迅速(sù)的發展。與 渦輪流(liu)量計 相比，它沒有(yǒu)可動的機械部件(jiàn)，從而維護量小，儀(yí)表常數穩定，容易(yi)在工作環境中保(bǎo)證精度；與孔闆相(xiang)比，它的測量範📐圍(wéi)大，壓力損失小，精(jing)度高。渦街流量計(ji)屬于流體振動式(shì)流量計，可用于測(cè)量飽和蒸汽、過熱(rè)蒸汽、各種氣體（如(rú)煤氣、天然氣、壓縮(suo)空氣、氧氣、氮氣、氩(yà)氣、氫氣、二氧化碳(tan)等）、水及低粘度、低(dī)溫液體（如鹽水、液(ye)氮👅）。汽液通用，無需(xū)實液标定；可準确(què)測量🎯封閉管道中(zhōng)蒸汽、氣體和液體(ti)的流量。有抗振、耐(nài)腐、高溫、防爆等多(duo)種類型供選用。通(tong)徑DN200以上爲 插入式(shi)渦街流量計 ；适用(yòng)于冶金、化工、石油(yóu)、煤氣、城市供排水(shuǐ)、食品、紡織、礦山等(deng)❤️工業過程、能源管(guǎn)理和環境工程行(hang)業。
2 渦街流量計的(de)測量原理

圖1 卡門漩渦
　　渦街(jie)流量計是根據卡(kǎ)門渦街原理制成(chéng)的，在流動的液體(ti)中🏃🏻插👉入一個非流(liú)線型柱狀物，則在(zài)柱體下遊會産生(sheng)🐅如圖1所示的兩列(lie)不對稱且又有規(guī)律的漩渦。該漩渦(wō)在柱體的側後方(fang)産生、分開，形成漩(xuán)渦列，通常稱作卡(kǎ)門渦街或者卡門(mén)渦列。當滿足h'/1=0.281時，所(suǒ)👨‍❤️‍👨産生的卡門漩渦(wō)是穩定的，而且産(chan)生單列漩渦的頻(pín)率與圓柱體的直(zhí)徑和流體流速有(yǒu)如下關✂️系：
式中：f-旋(xuan)渦的釋放頻率/Hz；υ-流(liú)過旋渦發生體的(de)流體平🧑🏾‍🤝‍🧑🏼均速度/m/s；d-旋(xuán)渦發生體特征寬(kuān)度/m；St爲斯特羅哈數(shu)，無量綱，數值範圍(wei)爲0.14~0.27，St是雷🈚諾數的函(hán)數，St=f（l/Re）。
　　當雷諾數Re在102～105範(fàn)圍内，St值約爲0.2，因此(ci)，在測量中，要盡量(liàng)滿足流體的雷諾(nuo)數在102～105，旋渦頻率f＝0.2υ/d。
　　由(yóu)此可知，通過測量(liang)旋渦頻率就可以(yǐ)計算出流過旋渦(wo)發👈生體的流體平(ping)均速度v，再由式q=υA可(ke)以求出流量q，其中(zhong)A爲🔅流體流過旋渦(wo)發生體的截面積(jī)。
　　渦街流量計由檢(jiǎn)測器、放大器和轉(zhuan)換器等組成，當旋(xuán)渦在發生體兩側(ce)産生時，利用壓電(diàn)傳感器測出與流(liú)體流向垂直的交(jiao)變升力變化，将升(shēng)力的變化轉換爲(wei)電的頻率信号，再(zai)将頻率信号進行(háng)放大和整形，直接(jie)🌐以數字輸出，與數(shù)字顯示儀表配套(tao)，也可以通過D/A轉換(huàn)成4mA～20mADC輸出，以便進行(hang)測量指示、記錄、積(ji)算💁和控制等。
3 渦街(jiē)流量計在化肥廠(chǎng)的應用
　　化肥廠主(zhu)要生産裝置合成(cheng)氨裝置和尿素裝(zhuang)置流量儀🔴表☁️共116塊(kuài)，其中渦街流量計(ji)32塊，占28%，主要用于測(cè)量蒸汽、天然♋氣、二(èr)氧化📱碳、冷凝液等(děng)。用于蒸汽測量的(de)📧渦街流量計的效(xiao)果最爲明顯，在化(huà)肥廠的中壓蒸汽(qì)中加入了磷酸三(sān)鈉，磷酸三鈉易結(jie)晶，采用差壓🔱式流(liú)量計，如果現場一(yi)次表的排污閥🥰等(deng)有洩漏現象，磷酸(suan)三鈉就會在引壓(yā)管線中沉澱、析出(chu)，造成引壓管線的(de)堵塞，從而導緻流(liu)量儀表指示不準(zhǔn)确或者波動大，給(gei)工藝人🌏員的正常(chang)操作和控制帶來(lai)困🏒難。下面結合化(huà)肥廠用于中壓蒸(zhēng)汽測量的渦街流(liú)☎️量計FT-3002，談談渦街流(liú)🙇🏻量計的安裝、故障(zhàng)處理及常規維護(hù)。
3.1 渦街流量計的安(an)裝
（1）渦街流量計盡(jìn)量安裝在遠離振(zhèn)動源和電磁幹擾(rao)較強的地📐方❗，FT-3002安裝(zhuang)位置附近無電磁(ci)流量計等高頻率(lǜ)電磁設⭐備。
（2）閥門位(wei)置和直管段長度(du)選擇。一般來講，把(ba)渦街流量計安裝(zhuang)在閥門的上遊，直(zhi)管段較長，前後直(zhí)管段要滿足渦❤️街(jiē)流量計的要求。化(hua)肥廠的中壓蒸汽(qi)由輔助鍋爐提供(gòng)，中壓蒸汽的流😄量(liang)控制由調節閥完(wán)成，FT-3002的安裝位置距(ju)離調節閥大約200m左(zuǒ)右，流量計前後直(zhi)管段約20m左右，這樣(yang)由于調節閥調節(jiē)帶來的流體振動(dong)就不會☁️對❓渦街流(liu)量計的測量産生(sheng)任何影響，保證了(le)測量的穩定和準(zhǔn)🐆确。
（3）有縮頸、擴頸和(hé)彎管時，應配置合(he)理的上、下遊直管(guǎn)段，如果管道中有(you)一個彎管接頭，那(nà)麽流量計和旋渦(wo)發生體與彎管接(jie)頭應在同一平面(miàn)。
（4）設計流量計的安(ān)裝管道時，應設計(ji)旁路管道，方便♻️拆(chai)卸、維修和調試。新(xin)安裝的管道或維(wéi)修過的管道，運行(háng)前應沖洗掉管内(nei)的鐵鏽、水垢渣和(he)污泥。FT-3002安裝位置較(jiao)高，搭建了專門🏃🏻‍♂️的(de)維護📞平台，這🚶‍♀️樣保(bao)證了儀㊙️表維護人(rén)員的人生✌️安全。
（5）要(yào)做好渦街流量計(ji)的防雨、防雷電工(gong)作。如果渦街流量(liang)計安裝在露天，就(jiù)必須加裝遮雨帽(mào)，防止變送器表頭(tóu)進水，造成電子元(yuan)件故障；安裝渦街(jiē)流量計的地方應(yīng)當遠離高大設備(bei)及建築物，以防雷(lei)擊。
用通訊器調整(zheng)好渦街流量計的(de)量程、單位等參數(shù)。蒸汽流㊙️量✊受介質(zhi)溫度和壓力的影(ying)響很大，所以在♍距(ju)離渦街🔴流量計較(jiao)近的合适位置應(yīng)當安裝壓力變送(song)器和溫度計，在DCS系(xì)統裏，應當做好溫(wēn)壓補償的組态，保(bao)證測量的準确。
3.2 常(cháng)見故障處理及常(chang)規維護
（1）參數整定(ding)故障。由于參數錯(cuò)誤，導緻儀表指示(shi)有誤。參數錯☁️誤使(shǐ)📱得二次儀表滿度(dù)頻率計算錯誤。滿(man)度頻率相差不多(duo)🔅的使㊙️得指示長期(qī)不準，實際滿度頻(pin)率大于🛀計算的滿(man)度頻率的使👄得指(zhi)示大範圍波動，無(wu)法讀數，而資料上(shàng)參數的不一緻性(xìng)又影響了參💃🏻數的(de)最終确🥵定，最終通(tong)過重新标定結合(hé)相互比較确定了(le)參數，解決了這一(yi)問題。
（2）二次表故障(zhàng)。這部分故障較多(duo)，包括：一次儀表電(diàn)路闆有斷線之處(chù)，量程設定有個别(bié)位顯示壞，K系數設(she)定有個别🤩位顯示(shi)壞，使得無法确定(dìng)量程設定以及K系(xì)數設定，通過修複(fu)相應的故🙇🏻障，問題(tí)得以解決。
（3）四路線(xiàn)路連接問題。部分(fèn)回路表面上看線(xian)路連接很好，仔細(xi)檢查，有的接頭實(shí)際已松動造成回(huí)路中斷，有的接頭(tou)雖連接很緊🔞但由(you)于副線問題緊固(gù)螺釘緊固在了線(xian)皮上，也使得回路(lu)中斷。
（4）漩渦變送器(qi)輸出信号不穩。漩(xuan)渦發生體和儀表(biǎo)測量管結垢或🌈阻(zu)塞，清洗變送器即(ji)可解決問題。
（5）如果(guo)是分體式的渦街(jie)流量計，應當經常(chang)檢查接線是否正(zhèng)常。
（6）定期對渦街流(liú)量計進行校驗。校(xiao)驗時應當選擇具(ju)有🙇🏻相關資質的校(xiao)驗機構。
（7）在非鑒定(ding)期内，如果工藝條(tiao)件具備，應當拆下(xià)流量計，清🚶‍♀️洗漩渦(wo)發生體，清除發生(shēng)體上的結垢。
（8）儀表(biǎo)的數據資料的管(guǎn)理應引起足夠的(de)重視，以利于日🧑🏾‍🤝‍🧑🏼後(hòu)的工作。
4 結語
　　渦街(jie)流量計在化肥廠(chǎng)的 成功應用表明(míng)，渦街流量計故障(zhàng)率低，減少了儀表(biǎo)維護人員的工作(zuo)量，節約了人工成(chéng)本和👉材料成本🌈，其(qi)精度佳、可靠性好(hao)保證了裝置的正(zheng)常運行，提高了經(jīng)濟效益。值得同行(hang)借鑒。

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