摘(zhai)要:介紹(shào)了渦街(jie)流量計(jì) 的測量(liang)原理和(hé)使用過(guo)程中出(chū)現的問(wen)題。結合(hé)實際經(jīng)驗，總結(jie)了渦街(jiē)流量計(ji)在儀表(biǎo)選型、設(she)計安裝(zhuang)和使用(yong)💔過程中(zhong)的注意(yi)事項,以(yǐ)及氣體(ti)流量測(ce)量時的(de)溫度壓(yā)力補償(cháng)🏃組态計(jì)算。
1渦街(jiē)流量計(jì)的測量(liàng)原理
　　渦(wo)街流量(liàng)計是應(ying)用流體(ti)振蕩原(yuan)理來測(ce)量流量(liang)的，流🈚體(ti)在♋管道(dao)中經過(guo)渦街流(liu)量變送(sòng)器時,渦(wo)街流量(liang)🏃‍♂️變送⛱️器(qì)中設置(zhi)🚶‍♀️有旋🏃🏻渦(wō)發生體(tǐ)(阻流體(ti)),在流體(ti)從旋渦(wō)發生體(ti)兩側交(jiao)替地産(chǎn)生有🏃🏻‍♂️規(gui)則的旋(xuán)渦,這種(zhong)旋♉渦稱(chēng)爲卡曼(màn)渦街。旋(xuan)渦列在(zai)旋渦發(fā)生體㊙️下(xia)遊非對(duì)稱地排(pai)列，對于(yú)确定的(de)測量管(guan)内徑D和(he)發生體(ti)迎流♈面(miàn)寬度d.流(liu)體的狀(zhuang)态體積(jī)流量q,與(yu)渦街的(de)旋渦頻(pín)率成正(zhèng)比，也就(jiu)是說隻(zhi)要測🐪量(liàng)出頻率(lü)f,可知流(liú)量q,的大(da)💘小，即：

　　式(shì)中Sr是斯(si)特勞哈(hā)系數，與(yu)Re有關;d爲(wèi)鈍體的(de)迎流向(xiàng)寬度☎️;D爲(wei)管🐪道内(nèi)徑。
　　由式(shì)可看出(chū)，用渦街(jiē)流量計(jì)測量流(liú)體的體(ti)積流量(liang)♍,主♉要是(shi)通過測(cè)量旋渦(wo)頻率f來(lai)實現。而(ér)旋渦頻(pín)率隻與(yu)流速f和(he)發生體(ti)的幾何(he)參數有(yǒu)關,而與(yǔ)被測流(liú)體的特(tè)性和組(zu)分無關(guān)。
2渦街流(liu)量計的(de)應用
2.1渦(wo)街流量(liàng)計的選(xuan)型
　　流量(liang)儀表選(xuan)型原則(zé)根據氯(lü)堿化工(gong)行業特(te)點，首先(xiān)要❤️考慮(lü)🏃防爆性(xìng)能。如本(běn)案列中(zhong)的乙炔(quē)氣體爲(wèi)易燃📞易(yi)爆的介(jiè)質，所以(yi)選型的(de)✂️第--步就(jiù)是要考(kao)慮流量(liang)儀表的(de)防爆性(xing)能。其次(ci)是弄清(qīng)工藝介(jiè)質的物(wù)理和化(huà)學特性(xìng)。比☎️如:介(jiè)質的溫(wen)度、壓力(lì)、密度、粘(zhan)度、電導(dao)率;流♋量(liang)測量範(fàn)圍✏️;充許(xǔ)的壓力(li)🧡損失;介(jie)質的腐(fǔ)蝕程度(dù)等等。
2.2渦(wo)街流量(liang)計的安(ān)裝要求(qiu)
　　渦街流(liú)量計屬(shu)于對管(guǎn)道流速(su)分布畸(ji)變、旋轉(zhuan)流和流(liú)動脈動(dong)等敏感(gan)的流量(liang)計，因此(ci)，對現場(chang)管道安(an)裝條件(jian)應充分(fèn)重視,嚴(yán)格遵照(zhào)使安裝(zhuāng)規範執(zhi)行。
(1)減小(xiǎo)振動對(duì)渦街流(liú)量計的(de)影響應(ying)該作爲(wèi)渦街流(liú)量計現(xiàn)場安裝(zhuang)的一個(ge)突出問(wèn)題來關(guan)注，應盡(jìn)量安裝(zhuāng)在♍遠離(lí)振動源(yuán)和電磁(ci)幹擾較(jiào)強的地(di)方。
(2)渦街(jie)流量計(ji)隻能單(dān)向測量(liàng),安裝時(shí)注意保(bao)證介質(zhi)🎯流量方(fang)向與流(liu)量計箭(jian)頭所示(shi)方向--緻(zhì)，安裝地(di)點周圍(wéi)應♉有充(chong)裕的空(kong)間㊙️，以便(bian)安裝和(hé)維護。
(3)渦(wo)街流量(liang)計首選(xuan)安裝方(fāng)式爲垂(chui)直安裝(zhuāng),介質自(zì)下🏃而上(shang)通過流(liu)🌂量計。即(jí)将流量(liang)計安裝(zhuang)在豎直(zhí)管道上(shàng),流量方(fāng)向爲自(zi)🔆下向上(shàng),本項目(mu)中所有(yǒu)渦街流(liú)量計全(quan)部垂直(zhi)安裝。
(4)直(zhí)管段要(yào)求:本項(xiàng)目中由(you)于兩個(gè)流量參(cān)數的重(zhong)要性，流(liú)🥰量計全(quan)🆚部安裝(zhuang)于調節(jiē)閥的上(shàng)遊，直管(guǎn)段按前(qián)🔴20D後10D要求(qiú)完成配(pei)管。并直(zhi)管段法(fǎ)蘭焊接(jiē)時，應卸(xie)下流量(liang)計,一定(dìng)不能帶(dai)着流量(liàng)計焊接(jie)法蘭。
(5)安(an)裝時注(zhu)意管道(dao)口徑應(yīng)略大于(yú)或等于(yu)儀表的(de)内徑🔆，配(pei)管應🐆與(yu)傳感器(qì)同心，同(tong)軸偏差(chà)應不小(xiǎo)于0.5DN。使用(yong)密封💁圈(quān)時，注意(yi)密封圈(quān)内徑應(yīng)略大于(yu)或等于(yú)儀表的(de)内徑，密(mì)封圈中(zhong)心位于(yú)管道♈中(zhōng)心。
(6)要做(zuò)好渦街(jiē)流量計(jì)的防雨(yǔ)工作。如(ru)果渦街(jiē)流量計(jì)安裝在(zài)露天，就(jiu)必須加(jia)裝遮雨(yǔ)帽，防止(zhi)變送器(qì)表頭進(jìn)水,造成(cheng)電子元(yuán)件故障(zhàng)。
(7)連接渦(wō)街流量(liang)計的電(diàn)纜走向(xiàng),應盡可(kě)能遠.離(li)強電磁(cí)場的幹(gàn)擾場合(hé)。絕對不(bú)允許與(yu)高壓電(dian)纜一起(qǐ)敷設。屏(ping)蔽電纜(lan)應盡量(liàng)縮短，最(zui)大長度(dù)不超過(guo)500m，且不得(de)盤卷，以(yǐ)減少分(fèn)🈚布電感(gan)♻️。
2.3參數組(zu)态.
　　實際(jì)應用中(zhong)，乙炔、氯(lǜ)氣流量(liàng)配比要(yao)求非常(cháng)嚴格,一(yī)旦氯氣(qì)過量就(jiu)可能引(yin)起裝置(zhi)爆炸。爲(wèi)了生産(chǎn)過程的(de)質量與(yǔ)安全，要(yào)求所測(cè)量的流(liú)量參數(shu)應爲20℃,101.325kPa标(biāo)準狀态(tài)下⛱️的體(tǐ)積🔆流量(liang)，才可以(yǐ)實🤩現對(duì)氣體的(de)計量與(yu)控制，故(gu)必🤞須對(duì)氣體流(liú)量進行(háng)🈲壓力、溫(wēn)度⛹🏻‍♀️補償(chang)。實施👉過(guò)程中渦(wo)街流量(liàng)計組态(tai)爲工況(kuàng)流量📐,4-20mADC輸(shū)出至控(kòng)制🔞系統(tǒng)，由HoneywellExperionPKS系統(tǒng)中FLOWCOMP模塊(kuai)完成流(liú)量的溫(wēn)度壓力(lì)補償計(jì)算，該模(mo)塊簡化(hua)了複雜(za)的過程(chéng)控制邏(luo)輯編寫(xiě)與調試(shi)過程，增(zēng)加了測(ce)量和控(kòng)制精度(dù)，提高了(le)💯生産效(xiao)率。
2.3.1渦街(jiē)流量計(jì)參數組(zu)态
　　過程(chéng)組态一(yi)工藝介(jiè)質(gas)、參考(kao)K系數、内(nei)徑、PV單位(wei)(m3/h)、量程值(zhí)-URV、LRV、PV阻尼等(děng)。
2.3.2DCS系統溫(wen)度壓力(li)補償組(zǔ)态
　　在Honeywell的(de)DCS中有專(zhuan)用的FLOWCOMP模(mó)塊進行(háng)流量補(bu)償。此模(mo)塊可用(yong)于補償(chang)溫度🌏、壓(ya)力、比密(mì)度或分(fèn)子量變(bian)化的流(liu)量測量(liàng)。被測介(jie)質可以(yǐ)是氣體(ti)，蒸汽和(hé)液體。原(yuán)理如圖(tu)1所示。

FLOWCOMP模(mó)塊使用(yong)以下基(jī)本公式(shì)來計算(suan)補償的(de)流量值(zhí)作爲其(qí)輸✂️出。.
PV=CPV*(CF1/CF2)*F*COMPTERM
式(shì)中:PV---補償(cháng)輸出;
CPV---全(quan)面比例(lì)系數,缺(que)省值爲(wei)1;
CF1,CF2--修正系(xì)數,缺省(sheng)值爲1;
F--未(wèi)補償的(de)流量;
COMPTERM----補(bu)償值。F
LOWCOMP模(mo)塊的使(shi)用取決(jué)于Compterm的形(xíng)式選擇(ze)。COMPTERM有5種形(xing)式-A液體(ti),B氣體,蒸(zhēng)🐉汽⛱️C氣體(ti)、蒸汽(特(te)定引力(lì)),D氣體、蒸(zheng)汽的體(ti)積流量(liàng),E蒸汽✂️。補(bu)償輸入(ru)端引自(zi)各🛀變量(liang)的PV輸入(rù)端。
本項(xiàng)目選用(yòng)公式B用(yong)實際的(de)絕對溫(wēn)度和絕(jué)對壓力(li)來進行(hang)❓補償，具(jù)體如下(xia):如果PVCHAR=SQUAREROOT,則(ze)

式中:P--實(shí)際壓力(lì)測量值(zhi)(表壓);
T一(yi)實際溫(wēn)度測量(liang)值;
設計(ji)壓力;
RT-設(shè)計溫度(dù);
P0---大氣壓(ya)，101.325kPa;
T0-溫度,273.15K。
FLOWCOMP模(mó)塊中的(de)組态内(nei)容如下(xia):
PVEQN=EQB
PVCHAR=NONE
CPV=1.0
CF1=1.0
CF2=1.0
COMPHILM(補償系(xì)數.上限(xian))=8(缺省值(zhí)爲1.25)
COMPHILM(補償(cháng)系數下(xià)限)=0.8
RP=0.101325
RT=293.15
PO=0.101325
T0=273.15
　　這樣(yàng)工況體(ti)積流量(liang)就可以(yǐ)轉換爲(wei)209C,101.325kPa标準狀(zhuàng)态下的(de)體積流(liu)量,便于(yú)計量和(he)計量單(dān)位的統(tong)--,從而流(liu)量計量(liang)能夠更(gèng)加合理(lǐ),确保裝(zhuāng)置的穩(wen)定運行(hang)。
2.4常見故(gu)障處理(li)及維護(hù)
　　渦街流(liu)量計常(cháng)見問題(ti)錯綜複(fú)雜，從設(she)計安裝(zhuāng)、參數整(zheng)定、日常(cháng)維護、運(yun)行環境(jìng)中都存(cun)在不同(tong)程度的(de)問✌️題,結(jié)合多年(nián)來的維(wéi)修經驗(yan)總結來(lái)說有以(yǐ)下幾方(fāng)面内容(rong)。
2.4.1選型安(ān)裝方面(miàn)的問題(ti)
　　在選型(xing)安裝任(rèn)何一台(tái)渦街流(liú)量計之(zhī)前,必須(xu)考慮流(liú)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量計的(de)💋口🌏徑、管(guǎn)路尺寸(cùn)和安裝(zhuang)位置。正(zheng)确的口(kǒu)徑對于(yu)流量計(ji)的☎️性能(néng)很重要(yào),流量計(jì)口徑選(xuan)擇正确(què)在應用(yòng)中就可(kě)以擴大(dà)量程,并(bìng)使壓力(lì)損失和(hé)氣穴産(chǎn)生的可(kě)能性降(jiang)到✔️最小(xiǎo)。流量🚶計(jì)安裝位(wei)置的正(zheng)确選.擇(ze)，能保證(zhèng)得到一(yi)個清晰(xī)精确的(de)輸出信(xìn)号。本項(xiang)👨‍❤️‍👨目中，流(liú)量計的(de)‼️選型嚴(yan)格按照(zhao)💛8800D型渦街(jiē)流量計(jì)❄️口徑計(ji)算程序(xù)選擇,安(ān)裝嚴格(gé)🍉按照渦(wo)街流量(liàng)計的安(ān)裝規範(fan)完成安(an)裝,爲後(hou)期的穩(wěn)定運行(hang)奠定了(le)基礎。
2.4.2與(yǔ)475HART手操器(qì)的通訊(xun)問題
　　475現(xian)場通訊(xùn)器是渦(wō)街流量(liàng)計現場(chǎng)組态的(de)必備工(gōng)具，在🈲使(shi)🤩用過程(chéng)中不能(neng)與設備(bei)連接的(de)原因主(zhu)要從下(xià)面兩方(fāng)面考慮(lü):
(1)檢查回(huí)路電阻(zu)(250到1000歐姆(mu)),本項中(zhōng)HoneywellEPKSC300系統回(huí)路電阻(zu)阻值在(zài)👅HART通訊要(yào)求💚之間(jian),浙大中(zhong)控的DCS系(xì)統通訊(xùn)時就必(bi)須⛹🏻‍♀️另串(chuan)接250歐姆(mu)電阻。
(2)檢(jiǎn)查變送(song)器端電(dian)源，最小(xiao)值應爲(wei)16.
8VDC。
2.4.34-20mA輸出不(bú)正确
(1)檢(jian)查變送(sòng)器端電(dian)源，最小(xiǎo)值應爲(wèi)10.8VDC,檢查接(jiē)線盒的(de)是否進(jin)水或者(zhě)腐蝕。
(2)檢(jian)查URV、LRV、密度(du)、單位、LFC等(děng)參數組(zǔ)态是否(fou)更改，如(ru)有必要(yào)更換電(diàn)子系統(tong)☁️。
2.4.4管道内(nei)有流量(liang)但是流(liu)量計測(cè)量輸出(chu)錯誤
　　渦(wō)街流量(liàng)計流量(liàng)測量值(zhí)輸出值(zhí)存在偏(pian)差是渦(wo)街流量(liàng)❗計㊙️使用(yòng)過程中(zhōng)的常見(jian)故障,其(qi)故障現(xian)象有可(kě)能是🈲有(you)流量無(wu)輸出,或(huò)者無流(liu)量有輸(shū)出,或者(zhe)是有流(liu)量也有(yǒu)輸出但(dan)是測量(liàng)值與實(shí)際值🍉相(xiang)差較大(da)等。結合(he)多年的(de)使用經(jing)驗，故障(zhàng)排除方(fang)法主要(yào)從以下(xia)幾方面(mian)着手。
2.4.4.1基(ji)本參數(shù)設置
　　确(què)定渦街(jie)流量計(ji)在使用(yong)過程中(zhong)内部參(cān)數設置(zhi)沒🤟有發(fā)♈生變化(hua)，按下列(liè)次序檢(jian)查并修(xiu)改組态(tai)參數:過(guò)程組态(tai)-變送器(qi)模式、工(gong)藝介質(zhì)、參考K系(xì)數、連接(jiē)管道内(nèi)徑、PV單位(wei)、量程值(zhi)-URV.LRV,PV阻尼、自(zì)動過濾(lǜ)器調節(jie)。
2.4.4.2電子系(xi)統故障(zhàng)
　　渦街流(liu)量計電(diàn)子系統(tong)故障在(zai)使用過(guò)程中并(bing)不常見(jiàn),在本項(xiàng)目㊙️34台渦(wo)街流量(liàng)計多年(nian)運行過(guo)程中緊(jin)發生--例(li)故障🥵,推(tui)薦☔故障(zhàng)排除方(fang)法:用475HART 手(shǒu)操器 進(jìn)行回路(lu)測試或(huò)用傳感(gan)器模拟(nǐ)器輸入(rù)測試信(xin)号,如有(yǒu)❓必要更(geng)換電子(zǐ)部件。
2.4.4.3傳(chuan)感器故(gu)障
　　壓電(dian)傳感器(qi)故障是(shi)本項目(mù)中出現(xian)的常見(jian)故障，故(gu)障原因(yin)爲環境(jìng)腐蝕性(xìng)氣體長(zhǎng)期侵蝕(shi)引起傳(chuán)感器腐(fu)蝕,導緻(zhi)信号㊙️檢(jiǎn)測錯誤(wu),在使用(yong)過程中(zhōng)出現流(liu)量偏低(dī)現象。如(rú)該裝置(zhì)FT2201_6流量計(ji)在裝置(zhì)提量過(guò)程中發(fa)現總表(biǎo)流🙇🏻量升(shēng)高了150Nm2/h,而(ér)該流量(liàng)計變化(huà)隻有10~20Nm2/h,經(jing)檢查确(que)認傳感(gan)器故障(zhang),更換後(hòu)運行正(zheng)常。
(1)傳感(gan)器故障(zhang)檢測方(fāng)法:查傳(chuan)感器螺(luó)母.上的(de)轉矩(32ft-lb)是(shì)否符合(hé)規㊙️範;檢(jian)查傳感(gǎn)器同軸(zhou)電纜是(shi)否有裂(liè)縫,如有(you)必要換(huan)一根;在(zai)工作溫(wēn)度下,檢(jian)查傳感(gǎn)器輸入(rù)阻抗是(shì)否大于(yú)1兆✔️歐(降(jiàng)到0.5兆歐(ōu)時功能(neng)會下降(jiang))。如有必(bì)要更換(huàn)傳感器(qì);在SMA連接(jie)器處測(cè)量傳感(gǎn)器電容(róng)(115-700pF)。
(2)傳感器(qi)安裝注(zhù)意事項(xiàng):
A、清潔密(mì)封面:傳(chuán)感器上(shang)的金屬(shǔ)0形圈用(yòng)于密封(feng)傳感器(qì)内腔,事(shi)故時被(bèi)測流體(ti)不會在(zai)腐蝕了(le)表體後(hou)而進入(rù)傳感🈲器(qì)内腔，不(bu)㊙️要擦傷(shāng)和損傷(shāng)傳感器(qi)的任何(he)部分,傳(chuán)感器内(nei)☀️腔或傳(chuán)感器螺(luó)㊙️母的螺(luó)紋。損傷(shang)了這些(xie)部分,就(jiù)要更換(huan)整☀️個傳(chuan)感器或(huò)表體，也(yě)可能會(huì)使流量(liàng)計發生(shēng)危險。如(rú)果你安(ān)裝以前(qián)曾經使(shǐ)用過的(de)🤩傳感器(qi),要采用(yong)🙇‍♀️下述步(bu)驟清潔(jie)傳感器(qi)上的金(jīn)屬0形圈(quan)。如果你(nǐ)安裝的(de)傳感器(qi)是新的(de),0形圈不(bú)必要進(jìn)行清潔(jié)。
B、要确保(bǎo)傳感器(qì)的中心(xīn)對準支(zhī)架。傳感(gǎn)器中心(xin)線和👨‍❤️‍👨流(liu)量計🍉中(zhong)心線沒(mei)有對齊(qí)，在壓緊(jǐn)過程中(zhong)傳感器(qi)将會損(sǔn)壞。
C、施加(jiā)力量要(yào)均勻加(jiā)壓力把(bǎ)它按到(dào)支架上(shàng),然後将(jiang)🏒傳👅感器(qì)螺母🛀旋(xuan)進傳感(gan)器内腔(qiāng),用開口(kǒu)力矩扳(ban)手将💋螺(luo)母旋緊(jin)至32ft-lbs(ANSI1500的表(biǎo)體爲50ft-lbs)。必(bi)須注意(yi)流量計(ji)的精确(que)穩💞定運(yùn)行要求(qiú)傳感器(qì)螺🌂母必(bì)須旋緊(jin)到32ft-Ibs(ANSI1500的表(biǎo)體爲50ft-lbs)，不(bu)要旋緊(jin)過度。
3結(jié)束語
　　渦(wō)街流量(liàng)計結構(gou)簡單牢(láo)固,安裝(zhuāng)維護方(fang)便，對于(yú)運行中(zhōng)♋出現的(de)故障,隻(zhī)要在實(shi)際工作(zuò)中深入(rù)現場,仔(zǎi)細觀察(chá),仔細分(fen)析,就可(kě)以發現(xian)問題并(bing)進行針(zhēn)對性🌏的(de)處理,從(cong)而确保(bao)流量計(jì)的精度(du)佳、可靠(kào)性高，保(bǎo)證了裝(zhuāng)置的安(an)全穩定(ding)🔴運行，提(tí)高了單(dan)位的💋經(jīng)濟效益(yi)🔞。渦街流(liu)量計在(zai)該項目(mù)的成功(gōng)應用值(zhi)得氯堿(jiǎn)化工💯行(háng)業推廣(guang)。

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