摘要(yao):介紹(shao)了抗(kang)振型(xing)渦街(jie)流量(liang)計 的(de)工作(zuo)原理(li)特點(dian)及在(zai)氫氣(qi)測量(liang)中的(de)應用(yong)情況(kuang)。
1氫氣(qi)計量(liang)現狀(zhuang)
　　随着(zhe)氫氣(qi)的廣(guang)泛利(li)用，氫(qing)氣的(de)計量(liang)已成(cheng)爲大(da)家關(guan)注的(de)問題(ti)。化工(gong)氯堿(jian)現有(you)10萬V/a隔(ge)膜燒(shao)堿裝(zhuang)置,每(mei)年産(chan)生氫(qing)✔️氣約(yue)3120萬m³,除(chu)少量(liang)💚氫氣(qi)和氯(lü)氣反(fan)應合(he)成氯(lü)化氫(qing)氣體(ti)外,其(qi)餘氫(qing)氣全(quan)部放(fang)空處(chu)理,而(er)相隔(ge)幾百(bai)米的(de)🔞合成(cheng)氨廠(chang)每年(nian)使用(yong)🔴大量(liang)的原(yuan)煤生(sheng)産水(shui)煤氣(qi)，既浪(lang)💯費了(le)能源(yuan),又污(wu)染了(le)環境(jing)。爲提(ti)高園(yuan)區的(de)綜合(he)經濟(ji)🈲效益(yi),2009年下(xia)半年(nian),氯堿(jian)化工(gong)分公(gong)司開(kai)始向(xiang)合成(cheng)氨分(fen)廠輸(shu)送氫(qing)氣;爲(wei)了加(jia)強2個(ge)企業(ye)的成(cheng)本核(he)算,2010年(nian)初,在(zai)氫氣(qi)輸送(song)管道(dao)上增(zeng)加了(le)氫氣(qi)計量(liang)裝置(zhi)。
　　目前(qian),氫氣(qi)測量(liang)用的(de)儀器(qi)主要(yao)有 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 、 渦街(jie)流量(liang)計 和(he) 熱式(shi)質量(liang)流量(liang)計 等(deng)。隔膜(mo)制堿(jian)工藝(yi)的特(te)性決(jue)定了(le)外送(song)氫氣(qi)壓力(li)較低(di)🎯,-般隻(zhi)爲幾(ji)十千(qian)帕,且(qie)流速(su)較低(di),如使(shi)用孔(kong)闆流(liu)量計(ji)，壓差(cha)值❓較(jiao)小，受(shou) 差壓(ya)變送(song)器 制(zhi)造精(jing)度的(de)影響(xiang),孔闆(pan)流量(liang)計的(de)誤差(cha)較大(da)。因輸(shu)送氫(qing)氣的(de)⭐管👄道(dao)直徑(jing)較大(da)，如使(shi)用科(ke)氏力(li)質量(liang)流量(liang)計投(tou)資較(jiao)大。由(you)于所(suo)送氫(qing)氣🏃中(zhong)含有(you)一定(ding)的水(shui)分,不(bu)宜使(shi)用熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)(熱式(shi)質量(liang)流量(liang)計适(shi)用于(yu)經過(guo)幹燥(zao)處🧡理(li)的氣(qi)體計(ji)量)。
2渦(wo)街流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理
　　渦(wo)街流(liu)量計(ji)是應(ying)用流(liu)體振(zhen)動原(yuan)理來(lai)測量(liang)流量(liang)的🏃,流(liu)體在(zai)管道(dao)🚶‍♀️中經(jing)過渦(wo)街流(liu)量變(bian)送器(qi)時，在(zai)旋渦(wo)發生(sheng)體後(hou),上下(xia)交替(ti)産生(sheng)正比(bi)于流(liu)速的(de)兩列(lie)旋渦(wo),旋渦(wo)的釋(shi)🌈放頻(pin)率🔴與(yu)流過(guo)旋渦(wo)發生(sheng)體的(de)流體(ti)平均(jun)速度(du)及旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)特征(zheng)寬度(du)有關(guan)，可用(yong)公式(shi)ƒ=Stv/d表示(shi),式中(zhong)ƒ爲旋(xuan)渦的(de)釋放(fang)頻率(lü);v爲流(liu)過旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)的流(liu)體平(ping)均速(su)度;d爲(wei)旋♌渦(wo)發生(sheng)體特(te)征寬(kuan)度;St爲(wei)斯特(te)羅哈(ha)數,無(wu)量綱(gang),它的(de)數值(zhi)🏃‍♀️範圍(wei)爲0.14~0.27。由(you)此可(ke)知，通(tong)過測(ce)量旋(xuan)渦頻(pin)💯率就(jiu)可以(yi)計算(suan)出💁流(liu)過旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)的⛹🏻‍♀️流(liu)體平(ping)均速(su)度v，再(zai)由式(shi)q=vS可以(yi)求出(chu)流量(liang)q,其中(zhong),S爲流(liu)體流(liu)過旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)的截(jie)面積(ji)。
　　渦街(jie)流量(liang)計主(zhu)要用(yong)于測(ce)暈流(liu)體介(jie)質的(de)流量(liang),如氣(qi)體、液(ye)體、蒸(zheng)氣等(deng)多種(zhong)介質(zhi)。其特(te)點是(shi)壓力(li)損失(shi)小、量(liang)程範(fan)圍大(da)精度(du)🏃‍♂️高,在(zai)㊙️測量(liang)工況(kuang)體積(ji)流量(liang)時幾(ji)乎不(bu)受流(liu)體密(mi)度、壓(ya)🛀力、溫(wen)度、黏(nian)度等(deng)參數(shu)的影(ying)響。所(suo)以,在(zai)選用(yong)氫氣(qi)流量(liang)計時(shi),可優(you)先考(kao)🈚慮渦(wo)街流(liu)量計(ji)。
3影響(xiang)渦街(jie)流量(liang)計計(ji)量的(de)因素(su)
3.1流量(liang)計所(suo)在管(guan)道中(zhong)的脈(mo)動流(liu)
　　因渦(wo)街流(liu)量計(ji)是一(yi)種流(liu)體振(zhen)動型(xing)流量(liang)計，而(er)目前(qian)國内(nei)氫氣(qi)輸送(song)--般使(shi)用羅(luo)茨式(shi)鼓風(feng)機，管(guan)道中(zhong)的氫(qing)🏒氣實(shi)際上(shang)是脈(mo)動流(liu)，脈動(dong)流的(de)信号(hao)會疊(die)加到(dao)測量(liang)信号(hao)中,影(ying)響流(liu)量計(ji)的測(ce)量精(jing)度。
3.2流(liu)量計(ji)前後(hou)的直(zhi)管段(duan)長度(du)
　　渦街(jie)流量(liang)計所(suo)測的(de)是管(guan)道中(zhong)流體(ti)的流(liu)速,所(suo)以，流(liu)量計(ji)前後(hou)的📱直(zhi)管段(duan)如達(da)不到(dao)要求(qiu)，流體(ti)在管(guan)道中(zhong)流速(su)會不(bu)均勻(yun),影響(xiang)流量(liang)🔴計的(de)測量(liang)精度(du)。對于(yu)縮管(guan),要保(bao)證其(qi).上遊(you)側的(de)直👅管(guan)段長(zhang)度不(bu)小于(yu)5D,其下(xia)遊側(ce)🈲的直(zhi)管段(duan)長度(du)也不(bu)小于(yu)5D(D爲流(liu)量計(ji)的标(biao)稱内(nei)經);對(dui)于擴(kuo)管,要(yao)保證(zheng)其上(shang)遊的(de)🈚直管(guan)段長(zhang)度大(da)于10D,其(qi)下遊(you)的直(zhi)管段(duan)長度(du)大于(yu)5D。根據(ju)現場(chang)情況(kuang),，安裝(zhuang)時,流(liu)量計(ji)👄上遊(you)留有(you)約13D的(de)直管(guan)段,流(liu)🤟量計(ji)下遊(you)留有(you)5D的直(zhi)管段(duan)✏️。
3.3管道(dao)的振(zhen)動.
　　由(you)于渦(wo)街流(liu)量傳(chuan)感器(qi)測量(liang)的是(shi)漩渦(wo)的頻(pin)率信(xin)号,管(guan)道的(de)振動(dong)對渦(wo)街流(liu)量計(ji)的精(jing)度影(ying)響較(jiao)大,以(yi)往❗使(shi)用的(de)渦街(jie)流♌量(liang)計在(zai)管道(dao)振動(dong)時誤(wu)差明(ming)顯加(jia)大,甚(shen)至無(wu)法正(zheng)常使(shi)用。爲(wei)了消(xiao)除振(zhen)動對(dui)渦街(jie)流量(liang)計測(ce)量精(jing)度的(de)影響(xiang),選用(yong)了抗(kang)振型(xing)渦街(jie)流量(liang)計。
4使(shi)用效(xiao)果
　　根(gen)據該(gai)公司(si)氫氣(qi)壓力(li)低流(liu)速小(xiao)。管徑(jing)大的(de)工況(kuang)條件(jian)，選用(yong)了滿(man)管式(shi)抗振(zhen)型渦(wo)街流(liu)量計(ji)測量(liang)氫氣(qi)流量(liang)。因原(yuan)管道(dao)直徑(jing)爲👣DN400,流(liu)速較(jiao)低,不(bu)易進(jin)行測(ce)量,爲(wei)提高(gao)氫氣(qi)測量(liang)精度(du),必須(xu)提高(gao)氫氣(qi)的流(liu)速以(yi)滿足(zu)測⭐量(liang)條件(jian),因此(ci),将管(guan)道縮(suo)徑爲(wei)DN300。管道(dao)縮徑(jing)後氫(qing)氣的(de)流速(su)增加(jia),易産(chan)生靜(jing)電,爲(wei)防止(zhi)靜電(dian)荷在(zai)此積(ji)聚,單(dan)獨💔制(zhi)作了(le)接地(di)電🆚極(ji)。電極(ji)的制(zhi)作是(shi)将3根(gen)長約(yue)2.5m的🚩DN50鍍(du)鋅鋼(gang)管每(mei)隔5m左(zuo)右砸(za)☔進土(tu)壤⭐裏(li),用鍍(du)鋅扁(bian)鐵将(jiang)其進(jin)行連(lian)接,然(ran)後用(yong)16mm2接地(di)軟線(xian)連接(jie)在流(liu)量計(ji)的接(jie)地端(duan)子上(shang)。經過(guo)安裝(zhuang)與調(diao)試，渦(wo)街流(liu)量✔️計(ji)投入(ru)運行(hang)後，,運(yun)行一(yi)直較(jiao)爲穩(wen)定,計(ji)量數(shu)據和(he)工藝(yi)計算(suan)的理(li)論數(shu)據🙇‍♀️基(ji)本相(xiang)符,使(shi)用效(xiao)果較(jiao)好。

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