摘 要：簡要(yao)介紹了渦(wo)街流量計(ji) 在化肥廠(chang)的成功應(ying)用，叙述了(le)渦街流量(liang)計的工作(zuo)原理、安裝(zhuang)及💋使用過(guo)程中的注(zhu)意事項；總(zong)結了渦街(jie)⛹🏻‍♀️流量計在(zai)👉現場應用(yong)中的故障(zhang)處理及常(chang)規維護。
1 渦(wo)街流量計(ji)概述
　　渦街(jie)流量計利(li)用“卡門渦(wo)街”測量原(yuan)理，測量封(feng)閉管道内(nei)介質的工(gong)況體積流(liu)量，它具有(you)其他流量(liang)計不可兼(jian)得的💔較多(duo)優點🌈，20世紀(ji)70年代以來(lai)得到了迅(xun)速的發展(zhan)。與 渦輪流(liu)量計 相比(bi)，它沒有可(ke)動的機械(xie)部件，從而(er)維護量小(xiao)，儀表常數(shu)穩定，容易(yi)在工作環(huan)境中保證(zheng)精度；與孔(kong)闆相比，它(ta)的測量範(fan)圍大，壓力(li)損失小，精(jing)度高。渦街(jie)流量計屬(shu)于流體振(zhen)動式流量(liang)計，可💃🏻用于(yu)測量飽和(he)蒸汽👨‍❤️‍👨、過熱(re)蒸汽🌐、各種(zhong)氣體（如煤(mei)氣、天👌然氣(qi)、壓縮空氣(qi)、氧氣🧡、氮氣(qi)、氩氣、氫❓氣(qi)、二氧化碳(tan)等）、水及低(di)粘度、低溫(wen)液體（如鹽(yan)水、液氮）。汽(qi)👌液通用，無(wu)需實液标(biao)定；可準确(que)⛹🏻‍♀️測量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻封閉(bi)管道🚶‍♀️中蒸(zheng)汽☀️、氣體和(he)液體的流(liu)👄量。有抗振(zhen)、耐腐、高溫(wen)、防爆等多(duo)種類型供(gong)選用。通徑(jing)DN200以上爲 插(cha)入式渦街(jie)流量計 ；适(shi)用于冶金(jin)、化工、石油(you)、煤氣、城市(shi)供排水、食(shi)品、紡織、礦(kuang)🍓山等工業(ye)過程、能源(yuan)管理和環(huan)境工程行(hang)業。
2 渦街流(liu)量計的測(ce)量原理

圖1 卡門(men)漩渦
　　渦街(jie)流量計是(shi)根據卡門(men)渦街原理(li)制成的，在(zai)流動的液(ye)體中🐇插入(ru)一個非流(liu)線型柱狀(zhuang)物，則在柱(zhu)體下遊會(hui)💛産生如圖(tu)🚶1所示✉️的兩(liang)列不對稱(cheng)且又有規(gui)律的漩渦(wo)。該漩渦在(zai)柱體的側(ce)後方🆚産生(sheng)、分開，形成(cheng)漩渦列，通(tong)常稱作卡(ka)門渦街或(huo)者卡⛷️門渦(wo)列。當🥰滿足(zu)h'/1=0.281時，所産生(sheng)的卡門漩(xuan)渦是穩定(ding)的，而且産(chan)生單列漩(xuan)渦的🐕頻率(lü)與圓柱體(ti)☁️的直徑和(he)流體流速(su)有如下關(guan)❄️系：
式中：f-旋(xuan)渦的釋放(fang)頻率/Hz；υ-流過(guo)旋渦發生(sheng)體的流體(ti)平均速度(du)/m/s；d-旋渦發生(sheng)體特征寬(kuan)度/m；St爲斯特(te)羅哈數，無(wu)量綱，數值(zhi)範圍爲0.14~0.27，St是(shi)雷♉諾數🤞的(de)函數，St=f（l/Re）。
　　當雷(lei)諾數Re在102～105範(fan)圍内，St值約(yue)爲0.2，因此，在(zai)測量中，要(yao)盡量❓滿足(zu)流體的雷(lei)諾數在102～105，旋(xuan)渦頻率f＝0.2υ/d。
　　由(you)此可知，通(tong)過測量旋(xuan)渦頻率就(jiu)可以計算(suan)出流過🏃🏻‍♂️旋(xuan)渦發生體(ti)👨‍❤️‍👨的流體平(ping)均速度v，再(zai)由式q=υA可以(yi)求出流量(liang)q，其中A爲‼️流(liu)體流過旋(xuan)渦發生體(ti)的截面積(ji)。
　　渦街流量(liang)計由檢測(ce)器、放大器(qi)和轉換器(qi)等組成，當(dang)旋🌏渦在發(fa)生體兩側(ce)産生時，利(li)用壓電傳(chuan)感器測出(chu)與流體流(liu)向垂🌏直的(de)交變升力(li)變化，将升(sheng)力的變化(hua)轉換爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電(dian)的頻率信(xin)号，再将頻(pin)率信号進(jin)行放大和(he)整形，直接(jie)以數字輸(shu)出，與數字(zi)顯示儀表(biao)配套，也可(ke)以通過D/A轉(zhuan)換成4mA～20mADC輸出(chu)，以便進行(hang)測量指示(shi)、記錄、積算(suan)和控制等(deng)。
3 渦街流量(liang)計在化肥(fei)廠的應用(yong)
　　化肥廠主(zhu)要生産裝(zhuang)置合成氨(an)裝置和尿(niao)素裝置流(liu)🐆量🔴儀表共(gong)🙇🏻116塊，其中渦(wo)街流量計(ji)32塊，占28%，主要(yao)用于測量(liang)蒸汽🧡、天然(ran)🌈氣、二氧化(hua)碳、冷凝液(ye)等。用于蒸(zheng)汽測量的(de)🔅渦街流🐇量(liang)計的效果(guo)最爲明顯(xian)，在化肥廠(chang)的中壓蒸(zheng)汽中加入(ru)了磷酸三(san)鈉，磷酸三(san)鈉易結晶(jing)，采用差壓(ya)♻️式流量計(ji)，如果現場(chang)一次🧡表的(de)排污閥等(deng)有洩漏現(xian)🈲象，磷酸三(san)鈉就會在(zai)引壓管線(xian)中沉澱、析(xi)出，造🚶成引(yin)壓管線的(de)🌈堵塞，從而(er)導緻流量(liang)儀表指示(shi)不準确或(huo)者波動大(da)，給工藝人(ren)員的正常(chang)操作和控(kong)制帶來困(kun)難。下面結(jie)合化肥廠(chang)用于中壓(ya)蒸汽測量(liang)的渦街流(liu)🈲量計FT-3002，談談(tan)渦街流量(liang)計的安裝(zhuang)、故障處理(li)及常規維(wei)護。
3.1 渦街流(liu)量計的安(an)裝
（1）渦街流(liu)量計盡量(liang)安裝在遠(yuan)離振動源(yuan)和電磁幹(gan)擾較強的(de)🍉地方🆚，FT-3002安裝(zhuang)位置附近(jin)無電磁流(liu)量計等高(gao)頻率電磁(ci)設備。
（2）閥門(men)位置和直(zhi)管段長度(du)選擇。一般(ban)來講，把渦(wo)街流🎯量計(ji)安裝在閥(fa)門的上遊(you)，直管段較(jiao)長，前後直(zhi)管段要滿(man)足渦街流(liu)量計的要(yao)求。化肥廠(chang)的中壓蒸(zheng)汽由輔助(zhu)鍋爐提供(gong)，中壓蒸汽(qi)的流量控(kong)制由調節(jie)閥完成，FT-3002的(de)安裝位置(zhi)距離調節(jie)閥大🐅約200m左(zuo)右，流量計(ji)前後直管(guan)段約20m左右(you)，這樣由于(yu)調節閥調(diao)節帶來的(de)流體振動(dong)就不會對(dui)渦街流量(liang)計的🛀測量(liang)産生任何(he)⛱️影響，保證(zheng)了測量的(de)穩定和準(zhun)确。
（3）有縮頸(jing)、擴頸和彎(wan)管時，應配(pei)置合理的(de)上、下遊直(zhi)管段，如果(guo)☀️管道中有(you)一個彎管(guan)接頭，那麽(me)流量計和(he)旋渦發💃生(sheng)體🌐與彎管(guan)接頭應在(zai)同一平面(mian)。
（4）設計流量(liang)計的安裝(zhuang)管道時，應(ying)設計旁路(lu)管道，方便(bian)拆🏃🏻‍♂️卸、維🔞修(xiu)和調試。新(xin)安裝的管(guan)道或維修(xiu)過的管道(dao)，運行前應(ying)🤞沖洗掉管(guan)内的✂️鐵鏽(xiu)、水垢渣和(he)污泥。FT-3002安裝(zhuang)位置較高(gao)，搭建了專(zhuan)門的維護(hu)平台，這樣(yang)保證了儀(yi)表維護人(ren)員的人生(sheng)安全。
（5）要做(zuo)好渦街流(liu)量計的防(fang)雨、防雷電(dian)工作。如果(guo)渦街流☔量(liang)計安裝在(zai)露天，就必(bi)須加裝遮(zhe)雨帽，防止(zhi)變送器表(biao)頭進水，造(zao)成電子元(yuan)🆚件故障；安(an)裝渦街流(liu)量計的地(di)方應當遠(yuan)離高大設(she)備及建築(zhu)物，以防雷(lei)擊。
用通訊(xun)器調整好(hao)渦街流量(liang)計的量程(cheng)、單位等參(can)數。蒸汽流(liu)量受介質(zhi)溫度和壓(ya)力的影響(xiang)很大，所以(yi)在距離渦(wo)街流量💛計(ji)較近的㊙️合(he)适位置應(ying)當安裝壓(ya)力♊變送器(qi)和溫度計(ji)，在DCS系統裏(li)，應當做好(hao)溫壓補償(chang)的組态，保(bao)證⁉️測量的(de)準确。
3.2 常見(jian)故障處理(li)及常規維(wei)護
（1）參數整(zheng)定故障。由(you)于參數錯(cuo)誤，導緻儀(yi)表指示有(you)誤。參數錯(cuo)🈲誤使得二(er)次儀表滿(man)度頻率計(ji)算錯誤。滿(man)度💜頻率相(xiang)差不多的(de)使得指示(shi)長期不準(zhun)，實際滿度(du)頻率大于(yu)⛹🏻‍♀️計算的滿(man)度頻率的(de)使得指示(shi)大範圍波(bo)動，無法讀(du)數，而資料(liao)上參數的(de)不一緻性(xing)又影響了(le)參數的最(zui)終确定，最(zui)終通過重(zhong)新标定結(jie)合相互比(bi)較确定了(le)參數，解決(jue)了這一問(wen)題。
（2）二次表(biao)故障。這部(bu)分故障較(jiao)多，包括：一(yi)次儀表電(dian)路闆有❄️斷(duan)🔴線📱之🏒處，量(liang)程設定有(you)個别位顯(xian)示壞，K系數(shu)設💞定有個(ge)别位顯示(shi)壞，使得♍無(wu)法确定量(liang)程設定以(yi)及K系數設(she)✊定，通過修(xiu)複相應的(de)故障，問題(ti)✏️得以解決(jue)。
（3）四路線路(lu)連接問題(ti)。部分回路(lu)表面上看(kan)線路連接(jie)很好，仔細(xi)檢查，有的(de)接頭實際(ji)已松動造(zao)成回路中(zhong)斷，有的接(jie)頭雖🧑🏾‍🤝‍🧑🏼連接(jie)很緊但由(you)于副線問(wen)題緊固螺(luo)釘緊固✉️在(zai)了線皮上(shang)，也使得回(hui)路中斷。
（4）漩(xuan)渦變送器(qi)輸出信号(hao)不穩。漩渦(wo)發生體和(he)儀表測量(liang)管🧡結垢♊或(huo)阻塞，清洗(xi)變送器即(ji)可解決問(wen)題。
（5）如果是(shi)分體式的(de)渦街流量(liang)計，應當經(jing)常檢查接(jie)線是🔞否正(zheng)常☔。
（6）定期對(dui)渦街流量(liang)計進行校(xiao)驗。校驗時(shi)應當選擇(ze)具有相關(guan)資質的校(xiao)驗機構。
（7）在(zai)非鑒定期(qi)内，如果工(gong)藝條件具(ju)備，應當拆(chai)下流量🈲計(ji)，清洗🆚漩渦(wo)📧發生體，清(qing)除發生體(ti)上的結垢(gou)。
（8）儀表的數(shu)據資料的(de)管理應引(yin)起足夠的(de)重視，以利(li)于日後的(de)工作。
4 結語(yu)
　　渦街流量(liang)計在化肥(fei)廠的 成功(gong)應用表明(ming)，渦街流量(liang)計💰故障率(lü)低，減少了(le)儀表維護(hu)人員的工(gong)作量，節約(yue)了人工成(cheng)本和材料(liao)⭐成本，其精(jing)度佳、可靠(kao)性好保證(zheng)了裝置📞的(de)正常運行(hang)，提高了經(jing)濟效益。值(zhi)得同行借(jie)鑒。

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