摘(zhai)要:主要(yao)介紹渦(wo)街流量(liang)計 的特(te)點，并分(fen)析了渦(wo)街流量(liang)計的測(ce)量原理(li)和測量(liang)方法，通(tong)🈲過在🔱UOP丙(bing)烷脫氫(qing)工藝裝(zhuang)置的實(shi)際應用(yong)中的具(ju)體情況(kuang)和運行(hang)維護中(zhong)的經驗(yan)，提出在(zai)渦街流(liu)量計安(an)裝、調試(shi)和維護(hu)上應注(zhu)意㊙️的事(shi)項，最後(hou)對渦街(jie)流量計(ji)在生産(chan)運行過(guo)程中的(de)常見故(gu)障進行(hang)了分析(xi)，并提出(chu)了故障(zhang)處理方(fang)法。
　　丙烷(wan)脫氫獲(huo)取丙烯(xi)的生産(chan)工藝，因(yin)其原料(liao)、産品單(dan)一💜，投資(zi)低而收(shou)率高等(deng)優勢，越(yue)來越受(shou)到各個(ge)廠家的(de)重視。在(zai)目前🔆已(yi)經投産(chan)的丙烷(wan)脫氫裝(zhuang)置中，主(zhu)要移動(dong)床反應(ying)器、催化(hua)劑連續(xu)再生工(gong)藝和采(cai)用的固(gu)定床反(fan)應器的(de)工藝🌐。這(zhe)兩項工(gong)藝技術(shu)成熟可(ke)靠，均已(yi)實現工(gong)業化且(qie)各具特(te)點。本裝(zhuang)置由北(bei)京寰球(qiu)工程公(gong)司承擔(dan)設計，采(cai)用負壓(ya)生産技(ji)術、催化(hua)劑連續(xu)再生工(gong)藝。催化(hua)劑的循(xun)環動力(li)主要來(lai)自于催(cui)化劑自(zi)🙇🏻身重力(li)流流動(dong)和🌈提升(sheng)氫氣流(liu)量，根😘據(ju)本裝置(zhi)介質幹(gan)淨和對(dui)壓力損(sun)失要求(qiu)比較嚴(yan)格的特(te)點，結合(he)🐪渦街流(liu)量計精(jing)度高、可(ke)靠性好(hao)、價格便(bian)宜、使用(yong)場所要(yao)求不高(gao)的特點(dian)，故選用(yong)渦街流(liu)量計作(zuo)爲本裝(zhuang)置催化(hua)🔴劑及氫(qing)氣的流(liu)量測量(liang)。
1渦街流(liu)量計結(jie)構特點(dian)和工作(zuo)原理
1.1結(jie)構特點(dian)
　　渦街流(liu)量計是(shi)一種速(su)度式流(liu)量計，根(gen)據卡門(men)渦街原(yuan)理來測(ce)量氣體(ti)、蒸汽或(huo)液體的(de)體積流(liu)量。主要(yao)用于工(gong)業管道(dao)介質流(liu)體的流(liu)量測量(liang)，能夠測(ce)量氣體(ti)✊、液體、蒸(zheng)✂️汽等多(duo)種介質(zhi)。其特點(dian)是壓力(li)損失小(xiao)，量程範(fan)圍大，精(jing)度高，在(zai)測量工(gong)況體積(ji)流量時(shi)幾乎不(bu)受流體(ti)密度、壓(ya)力、溫度(du)、黏度等(deng)參數的(de)影響。無(wu)可動機(ji)械零件(jian)，因此可(ke)👌靠性高(gao)，維護量(liang)小，儀表(biao)參數能(neng)🚩長期穩(wen)定。
1.2工作(zuo)原理
　　渦(wo)街流量(liang)計由漩(xuan)渦發生(sheng)體、頻率(lü)檢測器(qi)、信号轉(zhuan)換器等(deng)組成，輸(shu)出4~20mADC信号(hao)或脈沖(chong)電壓信(xin)号。其工(gong)作原理(li)是在流(liu)體中設(she)置漩🔅渦(wo)發生體(ti)，從旋渦(wo)發生體(ti)兩側交(jiao)替地🐇産(chan)生有規(gui)則的漩(xuan)渦，這種(zhong)漩渦🐅稱(cheng)爲卡門(men)渦列，如(ru)圖1卡🌏門(men)渦列示(shi)意圖所(suo)示，漩渦(wo)列在漩(xuan)渦發生(sheng)體下遊(you)非對稱(cheng)地排列(lie)[2]。
　　根據大(da)量實驗(yan)證明，漩(xuan)渦發聲(sheng)體單側(ce)漩渦産(chan)生的頻(pin)率🌈f、流速(su)v、直徑d之(zhi)間有如(ru)下關系(xi)：
 
　　式(1)中:Sr爲(wei)斯特勞(lao)哈爾數(shu)。由于Sr是(shi)雷諾數(shu)的函數(shu)，由此得(de)到:
 
　　式(2)中(zhong):A。爲流通(tong)截面積(ji);Σ爲儀表(biao)常數。
　　根(gen)據上式(shi)可以知(zhi)道，當斯(si)特勞哈(ha)爾數Sr爲(wei)常數時(shi)，流量Qv與(yu)單側漩(xuan)渦産生(sheng)的頻率(lü)f成正比(bi)關系。
　　所(suo)以，使用(yong)檢測元(yuan)件測出(chu)漩渦的(de)頻率，就(jiu)可以算(suan)出☂️流體(ti)的流㊙️量(liang)📐。
 
1.3漩渦發(fa)聲體
　　常(chang)見的漩(xuan)渦發聲(sheng)體有圓(yuan)柱形、T柱(zhu)形、三角(jiao)形等。圓(yuan)柱形漩(xuan)渦發聲(sheng)體的斯(si)特勞哈(ha)爾數較(jiao)大，穩定(ding)性也強(qiang)，壓力損(sun)失小，但(dan)漩渦度(du)較低同(tong))。T柱形漩(xuan)渦發聲(sheng)體的穩(wen)定性高(gao),漩渦⭕強(qiang)度大，但(dan)壓損較(jiao)大。三角(jiao)形漩渦(wo)發聲體(ti)的壓力(li)損失适(shi)中，漩渦(wo)強度較(jiao)大，穩定(ding)性也好(hao)，使用較(jiao)多。UOP丙烷(wan)脫氫工(gong)藝裝置(zhi)的渦街(jie)流量計(ji)多使用(yong)在氫氣(qi)介⭕質環(huan)境下，對(dui)壓力損(sun)失要求(qiu)比較嚴(yan)格，故選(xuan)用的基(ji)本都是(shi)三角形(xing)漩渦發(fa)聲體。.
2渦(wo)街流量(liang)計安裝(zhuang)注意事(shi)項
1)渦街(jie)流量計(ji)傳感器(qi)應該保(bao)證盡量(liang)水平或(huo)垂直安(an)裝在與(yu)公稱通(tong)徑相應(ying)的管道(dao)上，如果(guo)非得垂(chui)直安裝(zhuang)時，流體(ti)的流🏃‍♂️向(xiang)應自下(xia)而上。
2)渦(wo)街流量(liang)計在用(yong)作流量(liang)調節時(shi)，應将渦(wo)街流量(liang)計的傳(chuan)感器安(an)裝在調(diao)節閥的(de)前面，否(fou)則在小(xiao)流量時(shi)，調節閥(fa)産生的(de)射流會(hui)對渦街(jie)流量計(ji)的測量(liang)産生影(ying)響，會✌️出(chu)現閥門(men)開小，流(liu)量反而(er)增大的(de)現象。
3)前(qian)後直管(guan)段要求(qiu)流量計(ji)在安裝(zhuang)時，其上(shang)遊和下(xia)遊👉應配(pei)置一🏒定(ding)長度的(de)直管段(duan)，其長度(du)應滿足(zu)安裝的(de)🌐要求。流(liu)量計上(shang)遊要保(bao)證有10D~35D的(de)直管段(duan)，流量計(ji)下遊直(zhi)管段應(ying)大于5D，上(shang)遊直管(guan)段的長(zhang)短,根據(ju)上遊管(guan)線是否(fou)有直♋角(jiao)彎、擴大(da)管、縮徑(jing)管而定(ding)。.
4)防震安(an)裝。管道(dao)的強烈(lie)震動會(hui)對渦街(jie)流量計(ji)的測📧量(liang)📱産生一(yi)定的影(ying)響，故渦(wo)街流量(liang)計應盡(jin)量避免(mian)安裝在(zai)強烈震(zhen)動的管(guan)道上，特(te)别是橫(heng)向振動(dong)，以免影(ying)響測量(liang)精度。若(ruo)必須安(an)裝在存(cun)在震動(dong)的管道(dao)上時㊙️，可(ke)以采取(qu)下面的(de)方法來(lai)減少震(zhen)動引起(qi)的幹擾(rao):在🌐管道(dao)适當的(de)位置設(she)置固定(ding)支架、導(dao)向支架(jia)、滑動支(zhi)♈架或限(xian)位裝⭕置(zhi)，必要時(shi)設置減(jian)👄振器或(huo)阻尼器(qi)，達到降(jiang)低振動(dong)噪聲目(mu)的。
5)測量(liang)高溫介(jie)質時的(de)安裝。根(gen)據工藝(yi)介質操(cao)作溫度(du)大☁️于🥵100℃時(shi)🔞，可選用(yong)分體式(shi)渦街流(liu)量計，傳(chuan)感器側(ce)裝或朝(chao)下安裝(zhuang)。工藝管(guan)線做保(bao)溫時，保(bao)溫不超(chao)過儀表(biao)标記的(de)最大保(bao)溫截至(zhi)線，避免(mian)由于高(gao)溫的原(yuan)因造成(cheng)傳感器(qi)内電氣(qi)元件故(gu)障。
6)連接(jie)傳感器(qi)的專用(yong)電纜盡(jin)可能遠(yuan)離強電(dian)磁場，決(jue)不允許(xu)與高壓(ya)電纜平(ping)行敷設(she)。渦街流(liu)量計表(biao)頭格蘭(lan)接線做(zuo)好防水(shui)、防潮處(chu)🚶‍♀️理，防止(zhi)電氣元(yuan)件損壞(huai)。
3常見故(gu)障分析(xi)及處理(li)方法
　　由(you)于渦街(jie)流量計(ji)流量信(xin)号很弱(ruo)，屬于亳(bo)伏級、微(wei)安級或(huo)更低。這(zhe)些微弱(ruo)的信号(hao)，有的還(hai)要用較(jiao)長的分(fen)體式電(dian)纜送到(dao)儀表的(de)檢測放(fang)大器，中(zhong)間耗損(sun)很大💛。同(tong)時由于(yu)儀表安(an)裝的⭕現(xian)場都在(zai)裝置内(nei)，供電電(dian)纜密集(ji)，大功率(lü)的電力(li)設備啓(qi)動頻繁(fan)，在周圍(wei)産生強(qiang)🆚大的電(dian)磁場，導(dao)緻渦街(jie)流量計(ji)電源不(bu)穩并對(dui)流量信(xin)号産生(sheng)幹擾，直(zhi)接影響(xiang)變送器(qi)的流量(liang)測量[4]。
3.1故(gu)障現象(xiang):測量值(zhi)波動大(da)
(1)分析原(yuan)因:阻尼(ni)時間設(she)置過小(xiao)或者靈(ling)敏度值(zhi)設置過(guo)大。
(2)解決(jue)辦法:設(she)置setup-電流(liu)輸出curentoutput-阻(zu)尼outputdamping默認(ren)3s，在不影(ying)響安全(quan)操作的(de)前提下(xia)，可以适(shi)當增大(da)阻尼時(shi)間。另外(wai)設置菜(cai)單中還(hai)有靈敏(min)度值，值(zhi)越高越(yue)靈敏，值(zhi)越低越(yue)遲鈍。另(ling)外渦街(jie)小流量(liang)切除LF-cutoff推(tui)薦采用(yong)默認值(zhi)0和50%，這個(ge)50%意思是(shi)如果切(qie)除值設(she)了10kg/h，那麽(me)當流量(liang)低于該(gai)值時會(hui)被切掉(diao)，然後再(zai)重新超(chao)過10kg/h的50%也(ye)就是15kg/h以(yi)上才會(hui)重新顯(xian)示，防止(zhi)流量來(lai)回在小(xiao).流量切(qie)除值附(fu)近震蕩(dang)。
3.2故障現(xian)象:渦街(jie)小流量(liang)測不到(dao)
(1)分析原(yuan)因:靈敏(min)度值設(she)置過大(da)。
(2)解決辦(ban)法:專家(jia)Expert-輸入授(shou)權的密(mi)碼一傳(chuan)感器Sensor-傳(chuan)感器調(diao)整Sensoradjust--最小(xiao)流量系(xi)數minflow.coefficient可從(cong)11改爲8到(dao)3。這個系(xi)數類似(si)于靈敏(min)度，值越(yue)小越對(dui)小流量(liang)敏感，但(dan)太小3以(yi)下也容(rong)易引入(ru)幹擾産(chan)生波動(dong)。極個别(bie)小流量(liang)工況如(ru)果設爲(wei)2、1、0還沒有(you)流量顯(xian)示，可把(ba)傳感器(qi)調整菜(cai)單中渦(wo)街最小(xiao)頻率設(she)爲0進行(hang)觀察。該(gai)步驟的(de)所有參(can)數建議(yi)都采用(yong)默認，除(chu)非特殊(shu)情況工(gong)況的流(liu)量确實(shi)很小測(ce)不到，可(ke)修改進(jin)行觀察(cha)。另外每(mei)次修改(gai)後，需要(yao)等待0.5min才(cai)能生效(xiao)産生新(xin)的測量(liang)值。
3.3故障(zhang)現象:面(mian)闆不亮(liang)或啓動(dong)異常
(1)分(fen)析原因(yin):通常是(shi)傳感器(qi)脖子内(nei)圓形預(yu)放闆故(gu)障導緻(zhi)，偶💃爾變(bian)送器右(you)邊腔室(shi)電源模(mo)塊也會(hui)引起上(shang)述現象(xiang)，另🍉外分(fen)體式渦(wo)街傳感(gan)器四個(ge)端子的(de)半圓形(xing)接線闆(pan)進水或(huo)故障也(ye)會導緻(zhi)上述❗現(xian)象。
(2)解決(jue)辦法:如(ru)果現場(chang)介質溫(wen)度超過(guo)200℃，表頭必(bi)須側裝(zhuang)或下⭐裝(zhuang)，100℃以上則(ze)建議側(ce)裝或下(xia)裝，避免(mian)傳感器(qi)脖子内(nei)圓形預(yu)✊放闆被(bei)燙壞。由(you)于高溫(wen)和安裝(zhuang)等原因(yin)，圓形預(yu)放💰闆是(shi)相對容(rong)易壞的(de)闆⭕件。使(shi)用排除(chu)法更換(huan)圓形預(yu)放💔闆、電(dian)源模塊(kuai)、半圓形(xing)接線闆(pan)。
4渦街流(liu)量計維(wei)護
　　從裝(zhuang)置開工(gong)後的使(shi)用和維(wei)護來看(kan)，渦街流(liu)量計是(shi)一種結(jie)構♻️簡單(dan)、測量精(jing)度高、校(xiao)驗方便(bian)、故障低(di)、易于維(wei)修👣的流(liu)😍量測量(liang)表。但想(xiang)🌍要其保(bao)持可靠(kao)、長周期(qi)的使用(yong)還是要(yao)加強平(ping)時的巡(xun)檢維護(hu)。
(1)由于本(ben)裝置地(di)理位置(zhi)身處海(hai)島，空氣(qi)濕度較(jiao)大，日常(chang)多做巡(xun)檢時，如(ru)發現表(biao)内有潮(chao)濕現象(xiang)，要及時(shi)進📱行幹(gan)燥處理(li)。建議在(zai)天氣幹(gan)燥條件(jian)允許的(de)情況下(xia)，将受潮(chao)儀表蓋(gai)打開，通(tong)📞風透氣(qi)幾小時(shi)。
(2)對于工(gong)藝管線(xian)振動較(jiao)大地方(fang)，增加管(guan)道支撐(cheng)等減震(zhen)措📱施，防(fang)止渦街(jie)流量計(ji)内部元(yuan)器件振(zhen)松或脫(tuo)落。
5結論(lun)
　　渦街流(liu)量計的(de)檢測傳(chuan)感器不(bu)直接接(jie)觸被測(ce)介質🤟，性(xing)能穩定(ding)，能夠長(zhang)期運行(hang)，壓力損(sun)失較小(xiao)，量程範(fan)圍大，精(jing)度高，與(yu)采用了(le)UOP工藝的(de)丙烷脫(tuo)氫裝置(zhi)的介質(zhi)潔淨，壓(ya)力和流(liu)量控制(zhi)要求高(gao)的特點(dian)契合，通(tong)過綜合(he)實用性(xing)、經濟型(xing)的考慮(lü)，本裝置(zhi)循環氫(qing)🔴氣的流(liu)量🏃測量(liang)，選用渦(wo)街流量(liang)計具有(you)廣泛的(de)優點。前(qian)期做好(hao)選型、正(zheng)确規範(fan)安裝，做(zuo)好設備(bei)的防水(shui)、防潮措(cuo)施，加上(shang)日常的(de)維護保(bao)養，既減(jian)少儀表(biao)維護人(ren)員的工(gong)作量✔️，又(you)能保證(zheng)了裝置(zhi)的平穩(wen)運行。美(mei)國UOP公🌈司(si)的Oleflex工藝(yi)🍉，選用了(le)Pt/A1203催化劑(ji)，又使用(yong)串聯的(de)四個加(jia)熱爐和(he)四個🏃‍♀️絕(jue)熱式移(yi)動床，反(fan)應器的(de)操作溫(wen)度範圍(wei)600~650"C，操作壓(ya)力🌈-0.01MPa進行(hang)脫氫反(fan)🏒應。脫氫(qing)反應爲(wei)強吸熱(re)反應，循(xun)環氫氣(qi)🔴操作💋溫(wen)度較高(gao)，對渦街(jie)流量計(ji)的🔴安裝(zhuang)與保溫(wen)有特📧殊(shu)的要.求(qiu)，渦街流(liu)量計表(biao)頭要求(qiu)側裝或(huo)垂直朝(chao)下🔞安裝(zhuang)。

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