摘要:主(zhǔ)要介紹(shào)渦街流(liu)量計 的(de)特點，并(bing)分析了(le)渦街流(liú)量計的(de)測量原(yuán)理和測(ce)量方法(fǎ)，通♻️過💋在(zài)UOP丙烷脫(tuō)氫工藝(yi)裝置的(de)實際應(ying)用中的(de)具體情(qing)況💃和運(yun)行維護(hù)中的經(jing)驗，提出(chu)在渦街(jie)流量計(jì)安裝🌂、調(diao)試和維(wéi)護上應(yīng)注意🏒的(de)事項，最(zui)後對渦(wo)街流量(liàng)計在生(sheng)産運行(háng)🔱過程中(zhong)的🚶常見(jian)故障😘進(jìn)行了分(fen)🏃析，并提(ti)出了故(gu)障處理(lǐ)方法。
　　丙(bǐng)烷脫氫(qīng)獲取丙(bǐng)烯的生(shēng)産工藝(yi)，因其原(yuan)料、産品(pin)單一，投(tou)📐資低而(er)收率高(gao)等優勢(shi)，越來越(yue)受到各(gè)個廠家(jia)的重視(shi)。在目前(qián)已經投(tóu)産😘的丙(bing)烷脫氫(qīng)裝置中(zhōng)，主要移(yí)動床反(fǎn)應器、催(cui)化劑連(lián)續再生(shēng)工藝和(hé)采用的(de)固定床(chuang)反應器(qì)的工藝(yì)。這兩項(xiang)工藝技(ji)術成熟(shú)可靠，均(jun1)已實現(xiàn)工業化(hua)且各具(jù)特點。本(běn)裝置由(you)北京寰(huan)球工🍓程(cheng)公司承(cheng)擔設計(ji)，采用負(fù)壓生産(chǎn)技術、催(cui)化劑連(lian)續再生(sheng)工藝。催(cuī)化劑的(de)循環動(dòng)力主要(yào)來自于(yú)催化劑(ji)自身重(zhòng)力流流(liú)動和提(ti)升氫氣(qì)流量，根(gēn)據本裝(zhuāng)置介質(zhì)幹淨和(he)對壓力(lì)損失要(yao)求比☔較(jiao)嚴格的(de)特點🛀🏻，結(jie)合渦街(jiē)流量計(jì)精度高(gāo)、可靠性(xing)好、價格(ge)便宜、使(shǐ)用場所(suo)要求不(bu)高的特(tè)點，故選(xuǎn)用渦街(jie)流量計(ji)作爲本(běn)裝置催(cuī)化劑及(ji)氫氣的(de)流量測(ce)量。
1渦街(jiē)流量計(ji)結構特(tè)點和工(gōng)作原理(lǐ)
1.1結構特(te)點
　　渦街(jie)流量計(ji)是一種(zhong)速度式(shi)流量計(jì)，根據卡(kǎ)門渦街(jiē)原🈲理來(lái)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)或液體(ti)的體積(ji)流量。主(zhǔ)要用于(yu)工業管(guan)道介質(zhi)流體的(de)👅流量測(ce)量，能夠(gou)測量氣(qì)體、液體(ti)、蒸汽等(deng)多種介(jie)質。其特(te)點是壓(ya)力損失(shī)小，量程(cheng)範圍大(dà)，精度高(gao)，在測量(liàng)工況體(ti)積流量(liàng)時幾乎(hu)不受流(liú)體密度(dù)、壓力、溫(wēn)度、黏度(dù)等參數(shu)的影響(xiǎng)。無可動(dòng)機🔴械零(líng)件，因此(cǐ)可靠性(xing)高，維護(hu)量🈲小，儀(yi)表參數(shù)能長期(qī)穩定。
1.2工(gōng)作原理(lǐ)
　　渦街流(liú)量計由(yóu)漩渦發(fa)生體、頻(pín)率檢測(ce)器、信号(hao)轉換器(qì)等組成(chéng)㊙️，輸出4~20mADC信(xìn)号或脈(mò)沖電壓(yā)信号。其(qí)工作原(yuán)理是在(zai)流體中(zhōng)設置漩(xuán)渦發生(sheng)體，從旋(xuan)渦發生(sheng)體兩側(ce)交替地(dì)産生有(you)規則的(de)漩渦，這(zhè)種漩渦(wo)稱爲卡(kǎ)門渦列(lie)，如圖1卡(ka)😘門渦列(lie)示意圖(tú)所示，漩(xuán)渦列在(zài)漩渦發(fā)生體下(xia)遊非對(dui)稱地排(pai)列[2]。
　　根據(jù)大量實(shi)驗證明(míng)，漩渦發(fa)聲體單(dan)側漩渦(wo)産生的(de)頻率f、流(liu)速v、直徑(jìng)d之間有(you)如下關(guan)系：
 
　　式(1)中(zhōng):Sr爲斯特(tè)勞哈爾(er)數。由于(yu)Sr是雷諾(nuò)數的函(han)數，由此(ci)得到:
 
　　式(shì)(2)中:A。爲流(liú)通截面(miàn)積;Σ爲儀(yí)表常數(shu)。
　　根據上(shang)式可以(yi)知道，當(dang)斯特勞(láo)哈爾數(shù)Sr爲常數(shu)時，流🛀🏻量(liang)Qv與單側(cè)漩渦産(chan)生的頻(pín)率f成正(zheng)比關系(xi)。
　　所以，使(shi)用檢測(cè)元件測(ce)出漩渦(wō)的頻率(lü)，就可以(yi)算出流(liu)體的流(liu)量。
 
1.3漩渦(wō)發聲體(tǐ)
　　常見的(de)漩渦發(fā)聲體有(yǒu)圓柱形(xing)、T柱形、三(san)角形等(deng)。圓柱🧑🏾‍🤝‍🧑🏼形(xíng)漩渦發(fā)聲體的(de)斯特勞(lao)哈爾數(shù)較大，穩(wen)定性也(yě)強🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，壓力(li)損失小(xiao)，但漩渦(wō)度較低(di)同)。T柱形(xíng)漩渦發(fā)聲體的(de)穩定性(xing)🈲高,漩渦(wō)😘強度大(da)🐪，但壓損(sun)較大。三(san)角形漩(xuan)渦發☁️聲(sheng)體的壓(ya)力損失(shi)适中，漩(xuan)渦強度(du)較大，穩(wěn)定性也(yě)好♊，使用(yong)較多。UOP丙(bing)烷脫氫(qīng)工藝裝(zhuāng)置的渦(wō)街流量(liang)計多使(shi)用在氫(qīng)氣介質(zhi)環境下(xia)，對壓力(li)💚損失要(yào)求比較(jiào)嚴格，故(gù)選用的(de)📞基本都(dōu)是三角(jiǎo)形漩渦(wō)發🈚聲體(tǐ)。.
2渦街流(liu)量計安(an)裝注意(yì)事項
1)渦(wō)街流量(liang)計傳感(gǎn)器應該(gai)保證盡(jin)量水平(píng)或垂直(zhi)安裝👨‍❤️‍👨在(zài)與公稱(chēng)通徑相(xiàng)應的管(guan)道上，如(ru)果非得(de)垂直安(ān)裝時🙇🏻，流(liu)體的流(liú)向應自(zi)下而上(shàng)。
2)渦街流(liú)量計在(zai)用作流(liú)量調節(jie)時，應将(jiāng)渦街流(liú)量計🏒的(de)傳感♉器(qi)安裝在(zai)調節閥(fá)的前面(miàn)，否則在(zai)小流量(liang)時，調節(jie)閥産生(shēng)的射流(liú)🐉會對渦(wō)街流量(liàng)計的測(ce)量産生(shēng)影響，會(huì)出現閥(fá)門開小(xiao)，流量反(fan)而增大(da)的現象(xiang)。
3)前後直(zhí)管段要(yào)求流量(liang)計在安(an)裝時，其(qí)上遊和(he)下遊應(yīng)配置一(yi)定長度(dù)的直管(guǎn)段，其長(zhang)度應滿(man)足安裝(zhuang)的要求(qiu)。流量計(ji)上💁遊要(yào)保證有(yǒu)10D~35D的直管(guǎn)段，流量(liàng)計下遊(yóu)㊙️直管段(duàn)應大于(yú)5D，上遊直(zhí)🏃管段的(de)長短,根(gen)💚據上遊(yóu)管線是(shì)否有直(zhi)角彎、擴(kuò)大管、縮(suō)徑管而(ér)定。.
4)防震(zhen)安裝。管(guǎn)道的強(qiáng)烈震動(dong)會對渦(wō)街流量(liang)計的測(ce)量産生(shēng)一🐪定的(de)影響，故(gù)渦街流(liu)量計應(ying)盡量避(bi)免安裝(zhuang)在強烈(liè)震動的(de)管道上(shang)，特别是(shì)橫向振(zhen)動，以免(miǎn)影響測(ce)量精度(dù)。若必須(xū)安裝在(zai)存在震(zhèn)動的管(guǎn)道上時(shi)，可以采(cai)取🍓下面(mian)的方法(fa)來減少(shao)震動引(yin)起的幹(gàn)擾:在管(guan)道适當(dāng)的位置(zhi)設置固(gu)⭐定支架(jia)、導向支(zhi)架、滑動(dong)支🌏架或(huo)限位裝(zhuang)置，必要(yao)時設置(zhì)減♻️振器(qi)或阻尼(ni)器，達到(dào)降低振(zhen)動噪聲(shēng)目的。
5)測(cè)量高溫(wen)介質時(shí)的安裝(zhuang)。根據工(gong)藝介質(zhì)操作溫(wen)度大于(yu)100℃時，可🏃‍♀️選(xuǎn)☎️用分體(tǐ)式渦街(jiē)流量計(jì)，傳感器(qi)側裝或(huo)朝下安(ān)裝。工藝(yì)管線做(zuo)保溫時(shí)，保溫不(bu)超過儀(yí)表标❓記(jì)的最大(da)保溫🔞截(jié)至線，避(bi)免由于(yu)高溫的(de)原因造(zào)成⚽傳感(gǎn)器内電(diàn)氣元件(jian)故障。
6)連(lian)接傳感(gǎn)器的專(zhuan)用電纜(lǎn)盡可能(néng)遠離強(qiang)電磁場(chǎng)，決不允(yun)許🔞與高(gao)🙇‍♀️壓電纜(lǎn)平行敷(fū)設。渦街(jiē)流量計(jì)表頭格(gé)蘭接☀️線(xiàn)做好防(fang)水、防潮(cháo)處理，防(fang)止電氣(qi)元件損(sun)壞。
3常見(jiàn)故障分(fen)析及處(chu)理方法(fa)
　　由于渦(wō)街流量(liàng)計流量(liang)信号很(hěn)弱，屬于(yu)亳伏級(jí)、微安級(jí)或更低(di)。這些微(wēi)弱的信(xìn)号，有的(de)還要用(yòng)較長的(de)分🚶‍♀️體式(shi)電纜送(sòng)到儀表(biǎo)的檢測(cè)放大器(qì)，中間耗(hào)損很大(dà)。同時由(yóu)于儀表(biǎo)安裝的(de)🐅現場都(dou)在裝置(zhì)内，供電(dian)電纜密(mi)集，大功(gong)率的電(dian)力設備(bei)啓動頻(pin)繁，在周(zhōu)圍産生(sheng)強大的(de)電磁場(chang)，導緻渦(wo)街流量(liàng)計電源(yuán)不穩并(bìng)對流量(liàng)信号産(chan)生幹擾(rǎo)，直接影(ying)響變送(song)器的流(liú)量測量(liang)[4]。
3.1故障現(xian)象:測量(liàng)值波動(dòng)大
(1)分析(xi)原因:阻(zu)尼時間(jiān)設置過(guo)小或者(zhě)靈敏度(dù)值設置(zhì)📧過大。
(2)解(jiě)決辦法(fǎ):設置setup-電(dian)流輸出(chū)curentoutput-阻尼outputdamping默(mo)認3s，在不(bú)影響安(ān)全操作(zuò)的前提(ti)下，可以(yǐ)适當增(zēng)大阻尼(ni)時間。另(ling)外設置(zhì)菜單中(zhong)還有靈(líng)敏度值(zhí)，值越高(gao)越靈敏(mǐn)，值越低(di)越遲鈍(dùn)。另外渦(wō)街小流(liu)量切除(chú)LF-cutoff推薦采(cǎi)用默認(ren)值0和50%，這(zhè)個50%意思(sī)是如果(guǒ)切除值(zhí)設了10kg/h，那(nà)麽當流(liu)量低于(yú)該值時(shi)會被切(qiē)掉，然後(hòu)再重新(xīn)超過10kg/h的(de)50%也就是(shì)15kg/h以上才(cái)會重新(xin)顯示，防(fang)止流量(liang)來回在(zài)小.流量(liang)切除值(zhí)附近震(zhèn)蕩。
3.2故障(zhàng)現象:渦(wo)街小流(liú)量測不(bú)到
(1)分析(xi)原因:靈(líng)敏度值(zhi)設置過(guò)大。
(2)解決(jue)辦法:專(zhuan)家Expert-輸入(rù)授權的(de)密碼一(yī)傳感器(qi)Sensor-傳感器(qì)調整Sensoradjust--最(zui)小流量(liang)系數minflow.coefficient可(ke)從11改爲(wèi)8到3。這個(gè)系數類(lèi)似于靈(ling)敏度，值(zhí)越小越(yue)對小流(liu)量敏感(gǎn)，但太小(xiao)3以下也(yě)容易引(yin)入幹擾(rǎo)産生波(bo)動。極個(ge)别小流(liú)量工況(kuàng)如果設(she)爲2、1、0還沒(mei)有流量(liàng)顯示，可(ke)把傳感(gan)器調整(zhěng)菜單中(zhong)渦街最(zui)小頻率(lǜ)設爲0進(jin)行觀察(cha)。該步驟(zhòu)的所有(you)參數建(jian)議都采(cǎi)用默認(ren)，除非特(te)殊情況(kuàng)工況的(de)流量确(que)實很小(xiao)測不到(dào)，可修改(gǎi)進行觀(guan)察。另外(wài)每次修(xiū)改後，需(xū)要等待(dài)0.5min才能生(shēng)效産生(shēng)新的測(ce)量值。
3.3故(gù)障現象(xiang):面闆不(bú)亮或啓(qǐ)動異常(chang)
(1)分析原(yuán)因:通常(cháng)是傳感(gǎn)器脖子(zi)内圓形(xíng)預放闆(pan)故障導(dao)♉緻，偶爾(ěr)變送器(qì)右邊腔(qiang)室電源(yuan)模塊也(yě)會引起(qǐ)上述現(xiàn)象，另🌈外(wai)分體式(shi)渦街傳(chuán)感器四(sì)個端子(zi)的半圓(yuán)形接線(xian)闆進水(shuǐ)或故障(zhàng)也會導(dǎo)緻上述(shù)現象。
(2)解(jiě)決辦法(fa):如果現(xian)場介質(zhì)溫度超(chāo)過200℃，表頭(tou)必須側(cè)裝或下(xia)裝，100℃以上(shàng)則建議(yi)側裝或(huò)下裝，避(bì)免傳感(gan)器脖子(zi)内圓形(xing)預放闆(pǎn)被燙壞(huai)。由于高(gāo)溫和安(an)裝等原(yuan)因，圓🈲形(xíng)預放闆(pǎn)是相對(duì)容易壞(huài)的闆件(jiàn)。使用🔞排(pai)除法更(gèng)換圓形(xíng)預放闆(pǎn)、電源模(mo)塊、半圓(yuan)形接線(xiàn)闆。
4渦街(jie)流量計(ji)維護
　　從(cóng)裝置開(kai)工後的(de)使用和(hé)維護來(lái)看，渦街(jie)流量計(ji)是一種(zhǒng)📧結構✊簡(jian)單、測量(liang)精度高(gao)、校驗方(fang)便、故障(zhang)低、易于(yú)維修的(de)流🔆量測(ce)量表❤️。但(dàn)想要其(qi)保持可(kě)靠、長周(zhou)期的使(shǐ)用還✏️是(shì)要加強(qiáng)平時的(de)巡檢維(wei)護。
(1)由于(yú)本裝置(zhi)地理位(wèi)置身處(chù)海島，空(kōng)氣濕度(dù)較大，日(rì)常多做(zuò)巡🐕檢💋時(shi)，如發現(xiàn)表内有(you)潮濕現(xian)象，要及(jí)時進行(háng)幹燥處(chu)理。建議(yi)在天氣(qi)幹燥條(tiao)件允許(xu)的情況(kuang)下，将受(shòu)潮儀表(biao)蓋打開(kai)，通風透(tòu)氣🈚幾小(xiǎo)時❌。
(2)對于(yu)工藝管(guǎn)線振動(dòng)較大地(di)方，增加(jiā)管道支(zhī)撐等減(jiǎn)震措施(shi)，防止渦(wo)街流量(liang)計内部(bù)元器件(jian)振松或(huo)脫落。
5結(jie)論
　　渦街(jiē)流量計(ji)的檢測(ce)傳感器(qì)不直接(jiē)接觸被(bèi)測介質(zhi)，性能穩(wen)定，能♻️夠(gou)長期運(yùn)行，壓力(lì)損失較(jiao)小，量程(chéng)範圍✂️大(da)，精度高(gāo)，與采用(yòng)了UOP工藝(yi)✉️的丙烷(wán)脫氫裝(zhuang)置的介(jiè)質潔淨(jìng)，壓力和(hé)流👅量控(kòng)制要求(qiú)高的特(te)點契合(hé)，通過綜(zong)😍合實用(yòng)性🏃🏻、經濟(ji)型的考(kao)慮，本裝(zhuang)置循環(huan)氫氣的(de)流量測(ce)量，選用(yòng)渦街流(liu)量計具(jù)✊有廣泛(fàn)的優點(diǎn)。前期做(zuo)好選型(xíng)、正确規(guī)範安裝(zhuāng)，做好設(shè)備⭐的防(fang)水、防潮(cháo)措施，加(jiā)⛱️上日常(cháng)的維護(hù)保🏃🏻養，既(ji)減少儀(yí)表維護(hu)人員的(de)工作量(liàng)，又能保(bao)證了裝(zhuāng)置的平(píng)穩運行(háng)。美國UOP公(gōng)司的Oleflex工(gōng)藝，選用(yòng)了Pt/A1203催化(huà)劑，又使(shǐ)用串聯(lián)的四個(ge)加熱爐(lú)和四個(ge)絕熱式(shi)移動床(chuang)，反應器(qi)的操作(zuo)溫度範(fan)圍600~650"C，操作(zuò)壓力🈲-0.01MPa進(jìn)行脫氫(qing)反應。脫(tuō)氫反應(yīng)🌈爲強吸(xi)熱反應(yīng)，循環氫(qīng)氣操作(zuo)溫度較(jiao)高，對渦(wo)街流量(liang)計的🈲安(an)裝與保(bǎo)溫有特(tè)殊的要(yao).求，渦街(jie)流量計(ji)表頭要(yao)求⭕側裝(zhuang)或垂直(zhí)朝下🥰安(ān)裝。

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