摘要(yào)：天然氣是一(yī)種多組分複(fu)雜的混合氣(qì)體,其流量💞的(de)🔞計量過去采(cai)用同心直角(jiao) 孔闆差壓式(shì)流量計 測量(liang)方式,由于多(duō)種因素易引(yǐn)起測量誤差(chà)。從智能型渦(wō)街流量計 簡(jiǎn)單的工作原(yuán)理,使用實例(lì)介紹應用渦(wō)街流量計測(ce)🐕量天🆚然氣流(liu)量,提高天然(rán)氣計量的精(jīng)度。
1前言
　　合成(chéng)氨裝置進入(rù)生産界區的(de)燃料氣和原(yuán)料氣的流💋量(liàng)‼️測量,采用的(de)流量計是節(jie)流元件爲标(biāo)準孔闆和均(jun)🔞速流量管的(de)差壓式🈲流量(liàng)計。由于天然(rán)氣是一種複(fú)雜⛱️的多組分(fen)的氣體混合(hé)♻️物,天然氣輸(shu)送中夾帶的(de)雜質⛱️和水份(fen),常常會造成(chéng)🔆孔闆結碳髒(zang)物,均速流量(liàng)管靜動壓孔(kong)堵塞,加之裝(zhuāng)置本身的精(jing)度低,很⛹🏻‍♀️難使(shǐ)天然氣的流(liu)量測量準确(que)可靠。
　　智能型(xing)渦街流量計(ji)(又稱漩渦流(liú)量計),是一種(zhong)新型❄️的.流量(liàng)儀表,從70年代(dai)末出現至今(jīn),相維出現了(le)熱敏式壓敏(min)式應力式超(chāo)聲式電容式(shì)等各種形式(shì)的儀表,随着(zhe)科學技術的(de)日🚶‍♀️新月異,渦(wo)街流量計的(de)發展速度也(yě)是非常驚人(rén)的。
2渦街流量(liang)計測量原理(lǐ)及應用
　　智能(néng)型渦街流量(liang)計是利用流(liú)體力學中卡(kǎ)門渦街的🛀原(yuan)理制作的一(yi)種儀表,其原(yuán)理如圖1,圖2所(suǒ)示,當在流體(ti)流動的管🈲道(dào)中🌐放入一個(ge)柱體障礙物(wù)(漩渦發生體(ti))時,在發生🧡體(ti)下遊的兩側(ce)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻就會交替地(di)産生漩渦,這(zhè)些漩🚩渦就是(shì)卡門漩渦，也(ye)稱卡門渦街(jie)。對于 渦街流(liú)量計 ,在一定(ding)雷諾數範圍(wéi)内(2×104~7×106)内,下列方(fang)程成立:
f=St×v/d
式中(zhōng)
f:發生體一側(ce)産生的卡門(mén)渦街頻率
St:斯(sī)特勞哈爾數(shu)(無量綱數)
v:流(liú)體的流速
d:漩(xuan)渦發生體的(de)寬度

　　St的值與漩(xuán)渦發生體寬(kuan)度d和雷諾數(shu)Re有關。當雷諾(nuò)數Re<2×106情況下,St爲(wèi)變數;當Re在2×104~7×106的(de)範圍内,St值基(ji)本保持不變(biàn),這段範圍爲(wèi)流量計的正(zhèng)常測量範圍(wei)。在漩渦發生(sheng)體寬度d和斯(sī)特勞哈爾數(shù)St爲定值🔞時,漩(xuan)渦産生的頻(pín)率💯f與流體的(de)平均流速V成(cheng)正比,因此,可(kě)以從漩渦産(chan)生🌈的頻率f求(qiú)出流體的平(píng)均流速V。
　　由于(yú)漩渦流量計(ji)的管道内插(chā)有漩渦發生(sheng)體,因此在漩(xuán)渦發🈲生體處(chu)的流速與管(guǎn)道内其他部(bu)位的平均流(liu)速不同,根據(jù)流體連續方(fang)程:Q=V1A1=V2A2
式中Q:通過(guo)流量計的流(liú)體流量
A1:流量(liàng)計管道的載(zai)面積.
V1:流量計(jì)管道内流體(ti)的平均流速(su)
A2:漩渦發生體(ti)處管道的截(jié)面積
V2:漩渦發(fa)生體處管道(dào)内流體的平(píng)均流速
設:A2/A1=m
當(dāng)d/D<0.35時，可近似認(ren)爲:
m=1-1.25d/D
式中d:漩渦(wō)發生體寬度(du)
D:流量計管道(dao)内徑
整理f=StV/d;Q=V;A2=V2A2；
m=1-1.25d/D;
得(dé)到:Q=πD2/4×1/St×d(1-1.25d/D)×f
令:K=1/[πrD2/4.1/St×d(1-1.25d/D)]
則:Q=f/k
式中(zhong):K爲流量計的(de)流量系數,其(qí)物理意義是(shi)每升流體的(de)脈沖數。
　　當流(liú)量計的管道(dao)内徑D和漩渦(wō)發生體寬度(dù)d爲确定值時(shi),K值随之而确(què)定。從Q=f/K可知:在(zai)一定的雷諾(nuò)數Re範圍内,流(liú)🔞量Q與漩渦的(de)頻💚率f成線性(xing)關系,隻要測(ce)量出漩渦的(de)頻率f就能求(qiu)得流過流量(liàng)計管道💔流體(ti)的體積🚩流量(liang)Q。漩渦流量計(jì)用一個有壓(ya)電元件的傳(chuan)感器組件來(lai)測量交替作(zuò)用于發生體(ti)的應力而産(chan)生的漩渦頻(pín)率f。
　　對渦街流(liu)量計的安裝(zhuāng)要求,與一般(ban) 孔闆流量計(ji) 的安裝要求(qiu)有許多相同(tóng),流體流向要(yào)與流量計标(biao)示一🐕緻💰。夾📐持(chí)型渦街流量(liang)計,要把儀器(qì)的口徑對準(zhǔn)鄰近管道的(de)内孔,這一點(dian)🏃很重要,否則(zé)将影響測量(liàng)準确。安裝正(zhèng)确無誤後👨‍❤️‍👨,将(jiang)流量計的有(you)關參數設置(zhi)好,即可投入(rù)使用。YF100型(E型)YEQFLO(渦(wō)街流量計)是(shì)一🚩種新穎的(de)💞智能型流量(liang)計,由于功能(néng)齊全,該儀表(biǎo)可用标準的(de)🔴遙控通信和(hé)現場本機通(tong)信,先進的通(tōng)信功能使你(nǐ)可通過控制(zhi)室“CTM-XL”或“μXL”操作面(miàn)闆,或用現場(chang)顯示器本機(jī)♈手持電腦終(zhong)端(BT200)來監🙇🏻控運(yùn)行情況和設(she)💯定參數。一旦(dan)選定要測量(liàng)的流體後,儀(yi)表所要求的(de)僅僅是實際(ji)需要的那些(xiē)參數🔅,并且簡(jian)🌏單方便易操(cao)作。其主要參(can)數的設置如(ru)🏃‍♂️圖3所示。
　　從圖(tú)3中可以看出(chu),該流量計的(de)測量流體可(ke)是液體、氣體(ti)👌和蒸汽🌍,并且(qie)可作質量型(xing)流量測量,或(huo)工作狀況下(xià)的體積流量(liàng)測量與标準(zhun)狀況下的體(ti)積流量測量(liàng)。

　　工藝生産(chǎn)上已習慣于(yú)用标準狀況(kuang)下的體積流(liú)量來操作和(hé)🔴進行物料平(ping)衡計算，加之(zhi)天然氣這種(zhǒng)多組分的氣(qi)體混合物,質(zhì)量測量中要(yao)求的介質密(mi)度和粘度😄非(fei)常确切的數(shù)值難于🌏實現(xiàn),在實際使用(yòng)上采用了标(biao)準狀況氣體(tǐ)體積流量測(ce)量的方式。
　　流(liu)量計的測量(liang)是基于Q=f/k公式(shi),這裏Q是天然(ran)氣在實際工(gōng)作壓📐力和🎯溫(wēn)度下的體積(jī)流量,換算.到(dao)标準狀态下(xia)的🏒體積流量(liang)應爲:
Q棟=P/Pn×(Tn+273.15)/(Tr+273.15)×QvK
　　這是(shì)普遍應用的(de)測量方法,從(cóng)上式看,測量(liang)的累積⛷️是在(zai)一🌈定工作時(shí)間内的平均(jun)溫度和平均(jun)壓力折🈲算到(dào)标準💋狀态㊙️下(xià)的體積,爲保(bǎo)證流量累積(jī)量的準确,必(bì)須進行在🔞線(xian)實時溫度壓(ya)💃力測量,是通(tōng)過DCS内部✂️運算(suan)功能來實現(xian)其🈲溫度壓力(lì)補償的,補償(cháng)方式爲:

3渦街(jiē)流量計與差(chà)壓式流量計(ji)的比較，
　　天然(rán)氣流量測量(liàng),過去全部采(cǎi)用的是孔闆(pǎn)取壓,近年選(xuǎn)👉用了㊙️渦街流(liú)量計測量天(tiān)然氣流量，表(biao)2是渦街流量(liàng)計與差壓式(shì)流量計的主(zhu)要性能比較(jiao),同時表明了(le)爲什麽要🌈選(xuan)用渦街流量(liang)計來測量天(tiān)然氣，

　　智能型(xíng)渦街流量計(jì)結構簡單,檢(jiǎn)測元件不接(jie)觸介質🍉,可測(ce)腐蝕性、較髒(zang)介質,無運動(dòng)件,可靠性高(gāo),耐用性強❗,使(shǐ)用💞命壽🏒命長(zhang)🔱，基本上無需(xū)維護,在天然(rán)氣流量測量(liang)上得到了很(hen)好的應用,大(dà)有全部取代(dài)孔闆式差壓(yā)計測量天然(rán)氣的趨勢。但(dan)天然氣是一(yī)種較爲複雜(zá)的多組份的(de)氣體,引起測(ce)量誤差的因(yīn)素比較多。加(jiā)之使🐉用渦街(jie)流量計的時(shí)間不長,需要(yao)收集有關數(shù)據,用大量的(de)實際工作去(qu)驗證确定,積(ji)累經驗,使渦(wō)街流量計在(zài)計量天然氣(qi)上更加準确(que),更加❄️完善,發(fā)揮其全部功(gong)能。

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