摘要:主要介紹渦(wō)街流量計 的特點(diǎn)，并分析了渦街流(liu)量計的測量原理(li)和測量🚶方法，通過(guo)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼在UOP丙烷脫氫工藝(yi)裝置的實際應用(yòng)中的具體情況🔆和(hé)運行維護中的經(jīng)驗，提出在渦街流(liu)量計安裝、調試和(hé)維護上應注意的(de)事項，最後對渦街(jiē)🈲流量計在生産運(yùn)行過程中的常見(jiàn)故障☎️進行了分⛹🏻‍♀️析(xī)，并提出了故障處(chù)理方法。
　　丙烷脫氫(qīng)獲取丙烯的生産(chan)工藝，因其原料、産(chan)品單一，投資低而(er)👅收率高等優勢，越(yue)來越受到各個廠(chǎng)家的重視。在目前(qian)已經投産的丙烷(wan)脫氫裝置中，主要(yào)移動床🚶‍♀️反應器、催(cuī)化劑連續再生工(gong)藝和采用的固定(dìng)床反應器的工藝(yi)。這兩項工藝技術(shu)成📱熟可靠，均已實(shi)現工業化且各具(jù)特點。本裝置由北(běi)京寰球工✊程公司(si)承擔設計，采用負(fu)壓生🆚産技術、催化(hua)劑連續再生工藝(yì)。催化劑的循環動(dong)力主要來自于催(cuī)化劑自身重力流(liú)流動和提升氫氣(qi)流量，根㊙️據本裝置(zhì)介質幹淨和☂️對壓(ya)力損失要求比🌈較(jiao)嚴格的特點，結合(hé)🐕渦街流量計精度(du)高、可靠🆚性好、價格(ge)便宜、使用場所要(yao)求不高的特點，故(gu)選用渦街流量計(jì)作爲本裝置催化(huà)劑及氫氣的流量(liàng)測量。
1渦街流量計(ji)結構特點和工作(zuo)原理
1.1結構特點
　　渦(wō)街流量計是一種(zhǒng)速度式流量計，根(gēn)據卡門渦街原理(li)🈚來測量🌈氣體、蒸汽(qì)或液體的體積流(liú)量。主要用于工業(yè)管道介質流體的(de)流量測量，能夠測(ce)量氣體、液體、蒸汽(qì)等多種介質🚩。其特(tè)點是壓力損失小(xiǎo)，量程範圍大，精度(du)高，在測量工況體(tǐ)積流量時幾乎不(bu)受✍️流體密度、壓力(li)、溫度、黏度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件，因此可靠(kao)性高，維護量小，儀(yi)表參數能長期穩(wen)定。
1.2工作原理
　　渦街(jie)流量計由漩渦發(fā)生體、頻率檢測器(qì)、信号轉換器㊙️等組(zu)成，輸出4~20mADC信号或脈(mo)沖電壓信号。其工(gong)作原理是在流體(ti)中設🔆置漩渦發生(shēng)體，從旋渦發生體(ti)兩側交替地産生(sheng)有規則的漩渦，這(zhè)🤟種漩渦稱爲卡門(men)渦列，如圖1卡🌍門渦(wo)列示意圖所示，漩(xuan)渦列在漩渦發生(shēng)體下遊非對稱地(dì)排列[2]。
　　根據大量實(shí)驗證明，漩渦發聲(sheng)體單側漩渦産生(sheng)的頻率f、流速v、直💜徑(jing)d之間有如下關系(xi)：
 
　　式(1)中:Sr爲斯特勞哈(hā)爾數。由于Sr是雷諾(nuò)數的函數，由此得(dé)✂️到:
 
　　式(2)中:A。爲流通截(jié)面積;Σ爲儀表常數(shu)。
　　根據上式可以知(zhi)道，當斯特勞哈爾(er)數Sr爲常數時，流🌐量(liang)Qv與單㊙️側漩渦産生(shēng)的頻率f成正比關(guān)系。
　　所以，使用檢測(ce)元件測出漩渦的(de)頻率，就可以算出(chu)流體的流量。
 
1.3漩渦(wō)發聲體
　　常見的漩(xuan)渦發聲體有圓柱(zhu)形、T柱形、三角形等(deng)。圓柱💋形漩渦🍓發聲(sheng)體的斯特勞哈爾(er)數較大，穩定性也(ye)強，壓力損失小，但(dan)漩渦☁️度較低同)。T柱(zhu)形漩渦發聲體的(de)穩定性高,漩渦強(qiáng)度大，但壓損較大(da)。三角形漩渦發聲(sheng)體的壓力損失适(shì)中，漩渦強度較大(dà)，穩定性也好，使用(yòng)較多。UOP丙烷脫氫工(gōng)藝💯裝置的渦街👄流(liú)量計多使❌用在氫(qing)氣介質🙇‍♀️環境下，對(duì)壓力損失要求比(bǐ)較😍嚴格，故選用的(de)💁基本都是三角形(xíng)漩渦發㊙️聲體。.
2渦街(jiē)流量計安裝注意(yì)事項
1)渦街流量計(ji)傳感器應該保證(zheng)盡量水平或垂直(zhí)安裝在與公稱通(tōng)徑相應的管道上(shàng)，如果非得垂直安(ān)裝時，流體的流向(xiang)應自下🔴而上。
2)渦街(jiē)流量計在用作流(liú)量調節時，應将渦(wo)街流量計的傳🌂感(gan)器💁安裝在調節閥(fá)的前面，否則在小(xiao)流量時，調節閥産(chǎn)生的射流🌂會對渦(wō)街流量計的測量(liang)産生影響，會出現(xian)閥門開小，流量反(fǎn)而增大的現象。
3)前(qián)後直管段要求流(liu)量計在安裝時，其(qi)上遊和下遊應配(pei)置一💋定長度的直(zhi)管段，其長度應滿(man)足安裝的要求⭐。流(liu)量計上遊要保證(zheng)有10D~35D的直管段，流量(liang)計下遊直管段應(ying)大于📱5D，上遊直管段(duàn)的☂️長短,根據上遊(you)管線是否有直角(jiao)彎、擴大管、縮徑管(guan)而定。.
4)防震安裝。管(guǎn)道的強烈震動會(huì)對渦街流量計的(de)測量産生一⭐定的(de)影響，故渦街流量(liàng)計應盡量避免安(ān)裝在強烈震動的(de)管道上，特别是橫(héng)向振動，以免影響(xiang)測量精度。若🙇‍♀️必須(xu)安裝在存🧡在震動(dong)的管道上時，可以(yǐ)采取下面的方法(fǎ)來減少震動引起(qi)的幹擾:在管道适(shì)當的位置設置固(gù)定支架、導向支架(jià)、滑動支🌏架或限位(wei)裝置🛀🏻，必要時設置(zhì)減振器或阻尼器(qi)，達到降低振動噪(zao)聲目的。
5)測量高溫(wen)介質時的安裝。根(gen)據工藝介質操作(zuo)溫度大🍉于100℃時，可選(xuan)用分體式渦街流(liu)量計，傳感器側裝(zhuāng)或朝下🎯安裝。工藝(yi)管線做保溫時，保(bǎo)溫不超過儀表标(biao)記的最大保溫截(jie)至線，避免由于高(gao)溫的原因造成傳(chuan)感器内電氣元件(jiàn)故障。
6)連接傳感器(qì)的專用電纜盡可(kě)能遠離強電磁場(chǎng)，決不🌈允許與高壓(yā)電纜平行敷設。渦(wō)街流量計表頭格(ge)📐蘭接線做好防水(shui)、防潮處理，防止電(dian)氣元件損壞。
3常見(jiàn)故障分析及處理(li)方法
　　由于渦街流(liu)量計流量信号很(hen)弱，屬于亳伏級、微(wēi)安級或更低。這些(xie)微弱的信号，有的(de)還要用較長的分(fen)體式⛹🏻‍♀️電纜❤️送到儀(yí)表的檢測放大器(qì)，中間耗損很大。同(tong)時由于儀表♍安裝(zhuāng)的🏒現場都在裝置(zhi)内，供電電纜密集(jí)，大功率的電力設(shè)備啓動頻繁，在周(zhōu)圍産生強大的電(dian)磁場，導緻渦街流(liu)量計電源不穩并(bìng)對流量信号産生(sheng)幹擾，直接影響變(biàn)送器的流量測量(liàng)✔️[4]。
3.1故障現象:測量值(zhí)波動大
(1)分析原因(yīn):阻尼時間設置過(guo)小或者靈敏度值(zhi)設置過大。
(2)解決辦(ban)法:設置setup-電流輸出(chu)curentoutput-阻尼outputdamping默認3s，在不影(ying)響安全操作的前(qián)提下，可以适當增(zeng)大阻尼時間。另外(wai)設置菜單中還有(you)靈敏度值，值越高(gāo)越靈敏，值越低越(yue)遲鈍。另外渦街小(xiao)流量切除LF-cutoff推薦采(cai)用默認值0和50%，這個(gè)50%意思是如果切除(chú)值設了10kg/h，那麽當流(liu)量低于該值時會(huì)被切掉，然後再重(zhòng)新超過10kg/h的50%也就是(shì)15kg/h以上才會重新顯(xian)示，防止流量來回(huí)在小.流量切除值(zhí)附近震蕩。
3.2故障現(xiàn)象:渦街小流量測(cè)不到
(1)分析原因:靈(ling)敏度值設置過大(da)。
(2)解決辦法:專家Expert-輸(shū)入授權的密碼一(yī)傳感器Sensor-傳感器調(diào)整Sensoradjust--最小流量系數(shù)minflow.coefficient可從11改爲8到3。這個(ge)系數類似于靈敏(mǐn)度，值越小越對小(xiǎo)流量敏感，但太小(xiao)3以下也容易引入(ru)幹擾産生波動。極(ji)個别小流量工況(kuàng)如果設爲2、1、0還沒有(yǒu)流量顯示，可把傳(chuán)感器調整菜單中(zhōng)渦街最小頻率設(she)爲0進行觀察。該步(bu)驟的所有參數建(jiàn)議都采用默認，除(chu)非特殊情況工況(kuang)的流量确實很小(xiao)測不到，可修改進(jin)行觀察。另外每次(cì)修改後，需要等待(dai)0.5min才能生效産生新(xin)的測量值。
3.3故障現(xiàn)象:面闆不亮或啓(qi)動異常
(1)分析原因(yin):通常是傳感器脖(bo)子内圓形預放闆(pan)故障導緻，偶🧡爾變(bian)送器右邊腔室電(diàn)源模塊也會引起(qi)上述現象，另外分(fen)💛體式渦街傳感器(qì)四個端子的半圓(yuan)形接線闆進水或(huò)故障也會導緻上(shàng)述🔞現象。
(2)解決辦法(fa):如果現場介質溫(wen)度超過200℃，表頭必須(xū)側裝🐅或下裝，100℃以上(shang)則建議側裝或下(xia)裝，避免傳感器脖(bo)子内圓㊙️形預放闆(pǎn)被燙壞。由于高溫(wen)和安裝等原因，圓(yuán)形預放闆是相對(dui)容易壞的闆件。使(shi)用♻️排除法更換圓(yuán)形預放闆、電源模(mo)塊、半圓形接線闆(pǎn)。
4渦街流量計維護(hu)
　　從裝置開工後的(de)使用和維護來看(kàn)，渦街流量計是一(yi)種結構簡單、測量(liàng)精度高、校驗方便(bian)、故障低、易于維修(xiū)的流量測量表。但(dan)想要其保持可靠(kào)、長周期的使用還(hái)是要加強平時的(de)巡檢😄維護。
(1)由于本(běn)裝置地理位置身(shēn)處海島，空氣濕度(dù)較大，日常多做✨巡(xún)🏃🏻‍♂️檢時，如發現表内(nei)有潮濕現象，要及(ji)時進🛀🏻行幹燥處❌理(lǐ)。建議在💚天氣幹燥(zào)條件允許的情況(kuang)下，将受潮☀️儀表蓋(gài)打開，通風透氣幾(jǐ)小時。
(2)對于工藝管(guǎn)線振動較大地方(fang)，增加管道支撐等(děng)減震措施🙇‍♀️，防止渦(wō)街流量計内部元(yuán)器件振松或脫落(luò)💋。
5結論
　　渦街流量計(ji)的檢測傳感器不(bú)直接接觸被測介(jiè)質，性能穩定，能夠(gòu)長期運行，壓力損(sǔn)失較小，量程範圍(wéi)大，精度高，與采用(yong)了🈲UOP工藝的丙烷脫(tuo)氫裝置的介質潔(jié)淨，壓力和流量控(kòng)制要求高的特點(dian)契合，通過綜合實(shí)用性、經濟型的考(kao)慮，本裝置循環氫(qīng)氣的流量⛱️測量，選(xuǎn)用渦🈚街流量計具(ju)有廣泛的優點。前(qian)期做好選型、正确(què)規範安裝，做好設(shè)備的防水、防潮措(cuò)施，加上日常的維(wéi)護保養，既減少儀(yí)表維護人員的工(gōng)作量，又能保證了(le)裝置的平穩運行(hang)。美國UOP公司的Oleflex工藝(yì)，選用了Pt/A1203催化劑，又(you)使用串聯的四個(gè)加熱爐和四個絕(jué)熱式移動床，反應(yīng)器的操作溫度範(fan)圍600~650"C，操作壓力👅-0.01MPa進行(háng)脫氫反😘應。脫氫反(fǎn)應爲強吸熱反應(yīng)，循環氫氣💜操作溫(wēn)度較高，對渦街流(liú)量計的安裝與保(bǎo)溫有特殊的要.求(qiu)，渦街流量計表頭(tou)要求側裝或垂直(zhí)朝下安裝。

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