摘要:介紹(shào)了渦街流(liu)量計 的測(ce)量原理和(he)使用過程(chéng)中出現的(de)問題。結合(he)實際經驗(yàn)，總結了渦(wo)街流量計(ji)在儀表選(xuǎn)型、設計安(ān)裝和使用(yong)過程中的(de)注意事項(xiàng),以及氣體(ti)流量測量(liang)時的溫度(dù)壓力補償(cháng)組态計算(suàn)。
1渦街流量(liàng)計的測量(liang)原理
　　渦街(jiē)流量計是(shi)應用流體(ti)振蕩原理(li)來測量流(liu)量的，流體(ti)在管道中(zhōng)經過渦街(jiē)流量變送(song)器時,渦街(jiē)流量變送(song)器中設置(zhi)有旋渦發(fā)生體(阻流(liú)體),在流體(ti)從旋渦發(fā)生體兩側(ce)交替地産(chǎn)生有規則(ze)的旋渦,這(zhe)種旋渦稱(cheng)爲卡曼渦(wo)街。旋📐渦列(liè)在旋渦發(fa)生體下遊(yóu)非對稱地(dì)排列，對❤️于(yu)确定的測(cè)👣量管内徑(jìng)D和發生體(ti)迎流面寬(kuān)度d.流體的(de)狀态體積(jī)流量q,與渦(wo)街的旋渦(wō)頻率成正(zheng)比，也就是(shì)說🔅隻要測(ce)量出頻率(lü)f,可知流量(liàng)q,的大小，即(jí)：

　　式中Sr是斯(si)特勞哈系(xi)數，與Re有關(guān);d爲鈍體的(de)迎流向寬(kuan)度‼️;D爲🤩管道(dào)内徑。
　　由式(shi)可看出，用(yòng)渦街流量(liang)計測量流(liú)體的體積(jī)流量,主要(yao)是通過測(cè)量旋渦頻(pín)率f來實現(xiàn)。而旋渦頻(pin)率隻✂️與流(liu)速f和發生(sheng)體的幾何(he)參數有關(guān),而與被測(cè)流體的特(tè)性和組分(fen)無關。
2渦街(jiē)流量計的(de)應用
2.1渦街(jiē)流量計的(de)選型
　　流量(liang)儀表選型(xíng)原則根據(ju)氯堿化工(gōng)行業特點(dian)，首先要👨‍❤️‍👨考(kao)慮防爆性(xìng)能。如本案(àn)列中的乙(yi)炔氣體爲(wei)易燃易爆(bao)♉的介質，所(suǒ)以選🤟型的(de)第--步就是(shi)要考慮流(liu)量儀表的(de)防爆性能(néng)。其次是弄(nòng)清工藝介(jiè)質的物理(lǐ)和化學特(te)性。比♋如:介(jiè)質的🌈溫度(du)、壓力、密度(dù)、粘度、電導(dǎo)率;流量測(cè)量範圍;充(chōng)許的壓力(lì)損失;介質(zhì)的腐蝕程(cheng)度等等。
2.2渦(wō)街流量計(ji)的安裝要(yao)求
　　渦街流(liú)量計屬于(yu)對管道流(liú)速分布畸(ji)變、旋轉流(liu)和流⚽動脈(mò)🆚動等敏感(gǎn)的流量計(ji)，因此，對現(xian)場管道安(ān)裝條件應(ying)充分重視(shi),嚴格遵照(zhao)使安裝規(guī)範執行。
(1)減(jian)小振動對(dui)渦街流量(liang)計的影響(xiang)應該作爲(wèi)渦街流量(liàng)計現場🐇安(an)裝的一個(gè)突出問題(tí)來關注，應(ying)盡量安❌裝(zhuāng)在遠離振(zhen)動🐇源和電(diàn)磁幹擾較(jiao)強的地方(fāng)。
(2)渦街流量(liàng)計隻能單(dan)向測量,安(an)裝時注意(yi)保證介質(zhi)流量☎️方向(xiàng)與流量計(jì)箭頭所示(shi)方向--緻，安(an)裝地點周(zhou)圍應🙇🏻有充(chōng)裕的👄空間(jiān)，以便安裝(zhuang)和維護。
(3)渦(wo)街流量計(ji)首選安裝(zhuāng)方式爲垂(chui)直安裝,介(jiè)質自下而(er)上通過流(liu)量計。即将(jiang)流量計安(an)裝在豎直(zhí)管道上❓,流(liú)量方向♉爲(wèi)自下向上(shang),本項目中(zhong)所有渦街(jiē)流量計全(quan)部垂直安(an)裝。
(4)直管段(duan)要求:本項(xiàng)目中由于(yu)兩個流量(liàng)參數的重(zhòng)要性，流量(liàng)計全👈部安(an)裝于調節(jiē)閥的上遊(you)，直管段按(an)前🈚20D後10D要🚶求(qiú)完成配管(guǎn)。并⁉️直管段(duan)法蘭焊接(jie)時，應卸下(xià)流量計,一(yi)定不能帶(dài)着流量計(ji)焊接法蘭(lán)。
(5)安裝時注(zhu)意管道口(kǒu)徑應略大(dà)于或等于(yú)儀表的内(nei)徑，配管應(yīng)與傳感器(qi)同心，同軸(zhóu)偏差應不(bú)小于0.5DN。使用(yong)密封圈時(shí)，注意密封(feng)圈内🐆徑應(ying)略大于或(huò)等于儀表(biǎo)的内徑，密(mi)封圈中心(xin)位于管道(dao)中心。
(6)要做(zuò)好渦街流(liu)量計的防(fang)雨工作。如(rú)果渦街流(liú)量計安裝(zhuang)在露天，就(jiù)必須加裝(zhuang)遮雨帽，防(fang)止變送器(qì)表頭進水(shuǐ),造成電子(zi)元件💋故障(zhang)。
(7)連接渦街(jiē)流量計的(de)電纜走向(xiang),應盡可能(néng)遠.離強電(dian)磁場的👌幹(gàn)擾場合。絕(jue)對不允許(xǔ)與高壓電(diàn)纜一起敷(fu)設。屏蔽電(diàn)纜應盡量(liàng)縮短，最大(dà)長度不超(chāo)過500m，且不得(dé)盤卷，以減(jiǎn)少分布電(dian)感。
2.3參數組(zǔ)态.
　　實際應(yīng)用中，乙炔(quē)、氯氣流量(liang)配比要求(qiú)非常嚴格(gé),一旦氯氣(qì)過📧量就可(kě)能引起裝(zhuang)置爆炸。爲(wei)了生産過(guò)程的質量(liang)與安全，要(yao)求所測量(liàng)的流量參(can)數應爲20℃,101.325kPa标(biāo)準狀态下(xià)的體積流(liu)量，才可以(yi)實現對氣(qì)🔴體的計量(liàng)與控制，故(gù)必須對氣(qi)體流量進(jìn)行壓力、溫(wen)度補償。實(shí)施👨‍❤️‍👨過程中(zhōng)渦街流量(liang)計組态♍爲(wei)工況流量(liang),4-20mADC輸出至控(kong)制系統，由(you)HoneywellExperionPKS系統🐕中FLOWCOMP模(mó)塊完成流(liu)量的溫度(dù)壓力補償(cháng)計算，該模(mó)塊簡化了(le)複雜的♉過(guo)程控制👉邏(luo)輯編寫與(yǔ)調🚶‍♀️試過程(cheng)，增加了測(ce)量和控制(zhì)精度，提高(gāo)了生産效(xiao)率。
2.3.1渦街流(liú)量計參數(shu)組态
　　過程(cheng)組态一工(gōng)藝介質(gas)、參(cān)考K系數、内(nei)徑、PV單位(m3/h)、量(liang)程值-URV、LRV、PV阻尼(ni)等。
2.3.2DCS系統溫(wēn)度壓力補(bǔ)償組态
　　在(zai)Honeywell的DCS中有專(zhuān)用的FLOWCOMP模塊(kuai)進行流量(liàng)補償。此模(mó)塊可用于(yú)👣補☁️償☂️溫度(du)、壓力、比密(mì)度或分子(zi)量變化的(de)流量測量(liang)。被測介質(zhi)可以是氣(qì)體，蒸汽和(hé)液體。原理(lǐ)如圖1所🈲示(shì)。

FLOWCOMP模塊使用(yòng)以下基本(ben)公式來計(jì)算補償的(de)流量值作(zuo)爲😄其輸出(chū)。.
PV=CPV*(CF1/CF2)*F*COMPTERM
式中:PV---補償(cháng)輸出;
CPV---全面(miàn)比例系數(shu),缺省值爲(wèi)1;
CF1,CF2--修正系數(shù),缺省值爲(wèi)1;
F--未補償的(de)流量;
COMPTERM----補償(chang)值。F
LOWCOMP模塊的(de)使用取決(jue)于Compterm的形式(shi)選擇。COMPTERM有5種(zhǒng)形式-A液體(tǐ),B氣體,蒸汽(qi)C氣🐇體🐉、蒸汽(qi)(特定引力(li)),D氣體、蒸汽(qì)的體積流(liu)量,E蒸汽。補(bǔ)償輸入端(duān)引自各❄️變(biàn)量的PV輸入(ru)端。
本項目(mu)選用公式(shi)B用實際的(de)絕對溫度(du)和絕對壓(yā)力來進行(hang)補償👅，具體(tǐ)如下:如果(guo)PVCHAR=SQUAREROOT,則

式中:P--實(shí)際壓力測(ce)量值(表壓(yā));
T一實際溫(wen)度測量值(zhi);
設計壓力(li);
RT-設計溫度(du);
P0---大氣壓，101.325kPa;
T0-溫(wēn)度,273.15K。
FLOWCOMP模塊中(zhōng)的組态内(nèi)容如下:
PVEQN=EQB
PVCHAR=NONE
CPV=1.0
CF1=1.0
CF2=1.0
COMPHILM(補(bǔ)償系數.上(shang)限)=8(缺省值(zhi)爲1.25)
COMPHILM(補償系(xì)數下限)=0.8
RP=0.101325
RT=293.15
PO=0.101325
T0=273.15
　　這(zhè)樣工況體(tǐ)積流量就(jiù)可以轉換(huan)爲209C,101.325kPa标準狀(zhuàng)态下的體(tǐ)積流量🛀,便(bian)㊙️于計量和(he)計量單位(wèi)的統--,從而(er)流量計量(liàng)能夠更加(jia)合理,确保(bǎo)裝置的穩(wen)定運行。
2.4常(cháng)見故障處(chu)理及維護(hu)
　　渦街流量(liang)計常見問(wèn)題錯綜複(fú)雜，從設計(jì)安裝、參數(shù)整🐆定🛀🏻、日常(cháng)維🌈護、運行(háng)環境中都(dou)存在不同(tóng)程度的問(wen)❓題,結合多(duō)年來的維(wéi)修經驗總(zong)結來說有(yǒu)以下幾方(fang)🌈面内容💯。
2.4.1選(xuan)型安裝方(fang)面的問題(tí)
　　在選型安(ān)裝任何一(yī)台渦街流(liu)量計之前(qian),必須考慮(lü)流量☀️計的(de)口徑、管路(lu)尺寸和安(an)裝位置。正(zheng)确的口徑(jìng)對于流量(liang)計的性能(neng)很重要,流(liu)量計口徑(jìng)選擇正确(què)在應用中(zhōng)就可🥰以擴(kuò)大⭐量程,并(bing)使壓力損(sǔn)失和氣穴(xue)産生的可(ke)能性降到(dào)最小。流量(liàng)🌈計安裝位(wei)置的正确(què)選.擇，能保(bǎo)證💜得到一(yī)個清晰精(jīng)确的輸出(chū)信号。本項(xiàng)目中，流量(liang)計♈的選型(xíng)嚴格按照(zhào)8800D型渦街流(liu)量計口徑(jìng)計算程序(xu)選擇,安❗裝(zhuāng)嚴格按照(zhào)渦街流量(liàng)計的安裝(zhuang)規💯範完成(cheng)安裝,爲後(hòu)期的穩定(dìng)運行奠定(ding)了基礎。
2.4.2與(yu)475HART手操器的(de)通訊問題(tí)
　　475現場通訊(xun)器是渦街(jie)流量計現(xiàn)場組态的(de)必備工具(jù)，在使用🍉過(guò)程中不能(neng)與設備連(lian)接的原因(yin)主要從下(xià)♻️面兩方面(mian)✌️考慮:
(1)檢查(cha)回路電阻(zu)(250到1000歐姆),本(ben)項中HoneywellEPKSC300系統(tǒng)回路電阻(zu)阻值在HART通(tōng)訊要求之(zhi)間,浙大中(zhōng)控的DCS系統(tong)通訊時就(jiù)必須👅另串(chuàn)接250歐姆電(diàn)阻。
(2)檢查變(biàn)送器端電(dian)源，最小值(zhí)應爲16.
8VDC。
2.4.34-20mA輸出(chū)不正确
(1)檢(jiǎn)查變送器(qi)端電源，最(zui)小值應爲(wei)10.8VDC,檢查接線(xian)盒的是否(fou)進水或♉者(zhe)腐蝕。
(2)檢查(cha)URV、LRV、密度、單位(wei)、LFC等參數組(zu)态是否更(geng)改，如有必(bi)要更換電(diàn)子系統。
2.4.4管(guǎn)道内有流(liú)量但是流(liú)量計測量(liàng)輸出錯誤(wù)
　　渦街流量(liàng)計流量測(cè)量值輸出(chū)值存在偏(pian)差是渦街(jiē)流量計使(shǐ)用過程中(zhong)的常見故(gù)障,其故障(zhàng)現象有可(kě)能是有流(liu)量無輸出(chū),或者✔️無流(liú)量有輸出(chu),或者是有(yǒu)流量也有(you)輸出但是(shi)測量值與(yǔ)🚶實際值相(xiàng)差較大等(děng)。結合多年(nian)的使用經(jīng)驗，故障排(pái)除方法主(zhu)要從以下(xià)幾方面着(zhe)手。
2.4.4.1基本參(cān)數設置
　　确(què)定渦街流(liu)量計在使(shǐ)用過程中(zhong)内部參數(shu)設置沒有(you)發生👣變⭕化(huà)㊙️，按下列次(cì)序檢查并(bing)修改組态(tài)參數:過⛱️程(cheng)組🛀🏻态-變送(song)器模式、工(gong)藝介質、參(can)考K系數、連(lián)接管道内(nèi)徑、PV單位、量(liang)程值-URV.LRV,PV阻尼(ní)、自動過濾(lü)器調節。
2.4.4.2電(diàn)子系統故(gù)障
　　渦街流(liú)量計電子(zǐ)系統故障(zhàng)在使用過(guò)程中并不(bú)常見🔅,在㊙️本(běn)項目34台渦(wo)街流量計(jì)多年運行(hang)過程中緊(jǐn)發生--例故(gu)障,推薦故(gù)障排除方(fāng)法:用475HART 手操(cāo)器 進行回(hui)路測試或(huo)用傳感器(qì)模拟器輸(shū)入測試信(xìn)号,如✔️有☔必(bì)要更換電(diàn)子部件。
2.4.4.3傳(chuán)感器故障(zhang)
　　壓電傳感(gǎn)器故障是(shi)本項目中(zhong)出現的常(chang)見故障，故(gù)障原因爲(wei)環境腐蝕(shi)性氣體長(zhǎng)期侵蝕引(yǐn)起傳感器(qì)腐蝕,導緻(zhì)信号檢測(ce)錯誤,在使(shǐ)用過程中(zhōng)出現流量(liang)🎯偏低現象(xiàng)。如該裝置(zhì)FT2201_6流✍️量計在(zài)裝置提量(liàng)過程中發(fā)✔️現總表流(liú)量升高了(le)150Nm2/h,而該流量(liàng)計變化隻(zhi)有10~20Nm2/h,經檢查(cha)🔆确認傳感(gǎn)器☎️故障,更(gèng)換後運行(hang)正常。
(1)傳感(gan)器故障檢(jiǎn)測方法:查(chá)傳感器螺(luó)母.上的轉(zhuan)矩(32ft-lb)是🏃🏻否符(fu)合規範;檢(jian)查傳感器(qì)同軸電纜(lan)是否有裂(liè)縫,如有必(bi)要換一根(gen)☔;在工作溫(wen)度下,檢查(cha)傳感器輸(shu)入阻抗是(shi)否大于1兆(zhào)歐(降到0.5兆(zhào)歐時✉️功能(néng)會🎯下降)。如(ru)有必要更(gèng)換傳感器(qì);在SMA連接器(qì)處測量傳(chuan)感器電容(rong)(115-700pF)。
(2)傳感器安(ān)裝注意事(shi)項:
A、清潔密(mi)封面:傳感(gan)器上的金(jīn)屬0形圈用(yòng)于密封傳(chuán)感器内腔(qiāng),事故時被(bèi)測流體不(bú)會在腐蝕(shi)了表體後(hou)而進入🧑🏽‍🤝‍🧑🏻傳(chuán)感器内腔(qiāng)，不要擦💯傷(shang)和損傷傳(chuan)感器的任(ren)何部分,傳(chuán)感器内腔(qiang)或傳感器(qì)螺母的螺(luo)紋。損傷了(le)這🏃‍♂️些部分(fèn),就要更換(huan)整個傳感(gǎn)器或表體(tǐ)，也可能會(hui)使流量計(ji)發生危險(xiǎn)。如果你安(an)裝以前曾(ceng)🛀🏻經使用過(guò)的🈲傳感器(qì),要采用下(xia)述步驟清(qīng)潔傳感器(qì)上的金屬(shǔ)0形圈。如果(guo)你安裝的(de)傳感器是(shi)新的,0形圈(quān)不必要進(jìn)行清潔。
B、要(yao)确保傳感(gǎn)器的中心(xin)對準支架(jià)。傳感器中(zhong)心線和流(liú)量計中心(xin)線沒有對(dui)齊，在壓緊(jin)過程中傳(chuan)感器将會(hui)損壞。
C、施加(jiā)力量要均(jun1)勻加壓力(li)把它按到(dao)支架上,然(rán)後将傳感(gǎn)器螺✍️母旋(xuan)進傳感器(qì)内腔,用開(kāi)口力矩扳(ban)手将螺母(mǔ)旋緊至32ft-lbs(ANSI1500的(de)表體爲50ft-lbs)。必(bi)須注意流(liu)量計的精(jīng)确穩定運(yùn)行♉要求傳(chuán)感器螺母(mǔ)必須旋緊(jǐn)到🈲32ft-Ibs(ANSI1500的表體(tǐ)爲50ft-lbs)，不要旋(xuan)緊過度。
3結(jié)束語
　　渦街(jie)流量計結(jie)構簡單牢(lao)固,安裝維(wei)護方便，對(duì)于運行中(zhōng)出🛀🏻現的故(gu)障,隻要在(zài)實際工作(zuò)中深入現(xian)場,仔細觀(guān)察,仔細分(fèn)🍓析,就☂️可以(yǐ)發現問題(tí)并進行針(zhēn)對性的處(chù)理,從而确(què)保流量計(jì)的精度佳(jiā)、可靠性高(gāo)，保證了裝(zhuang)置的安全(quán)穩定運行(hang)，提高了單(dan)位的經濟(ji)效益。渦街(jiē)流量計在(zai)該項目的(de)成功應用(yòng)值得氯堿(jiǎn)化工行業(ye)推廣。

以上(shàng)内容源于(yu)網絡，如有(yǒu)侵權聯系(xi)即删除!