摘要:目前(qián),渦街流量(liàng)計
在有色(se)行業的冶(yě)煉、化工企(qǐ)業得到廣(guǎng)泛應用,但(dan)在實際使(shi)用過程中(zhōng)也存在一(yi)些問題。本(ben)文主要對(dui)渦街流量(liàng)計🌏測量準(zhun)确度的影(ying)響因素進(jìn)行了分析(xi)和探讨,并(bìng)有針對㊙️性(xìng)地提出解(jiě)決方法。
目(mu)前,在冶煉(liàn)、化工企業(ye)現場最常(chang)用的流量(liàng)計是渦街(jie)流量計、
孔(kǒng)闆流量計(jì)
和
電磁流(liú)量計
,而渦(wo)街流量計(ji)因測量範(fan)圍寬、維護(hù)簡單、适應(yīng)多種介質(zhi)類型等♉特(tè)點,得到了(le)越來越多(duō)的實際應(yīng)用,使用效(xiao)果也得到(dào)用戶♻️的認(rèn)㊙️可。但是,由(you)于渦街流(liu)量計的測(ce)量♍特性,其(qí)測量準确(que)度高低受(shou)外界因素(sù)影響較多(duo),容易出現(xian)測量不準(zhun)、測量不穩(wen)定的問題(tí),如果🏃🏻處理(lǐ)不當将會(hui)産生較大(dà)的測量誤(wù)差。
1渦街流(liu)量計簡介(jiè)
渦街流量(liang)計是一種(zhong)根據卡門(men)原理測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)或液體體(tǐ)積流量、标(biāo)準體積流(liú)量或質量(liang)流量的體(ti)積流量計(ji)。主要㊙️用于(yu)測量工業(ye)管道中介(jiè)質流體的(de)流量,如氣(qi)體、液體、蒸(zhēng)汽✍️等介質(zhi),包括液體(ti)流量計和(hé)氣體流量(liang)計。
2渦街流(liú)量計的工(gong)作原理
渦(wō)街流量計(jì)的工作原(yuan)理是根據(jù)流體力學(xue)現象中🔴振(zhen)動㊙️頻率與(yǔ)流速的對(dui)應關系。它(tā)适用于多(duō)種流體(液(yè)體、氣體、蒸(zheng)汽、水等)。它(tā)具♍有結構(gou)簡單、測量(liàng)範圍廣❌、價(jia)格合理、應(yīng)用廣泛等(deng)✏️特點。
在流(liu)體中設置(zhì)有漩渦發(fa)生器,交替(tì)産生兩個(gè)規則漩渦(wo)。如圖1所示(shi),稱爲卡門(mén)渦街現象(xiang)。這些漩渦(wō)是不🔞對稱(cheng)地布置在(zai)漩渦發生(shēng)器的下遊(you)。
設旋渦(wo)的發生頻(pín)率爲f,被測(ce)介質的平(píng)均流速爲(wèi)v,旋渦發生(shēng)體迎🥵流面(mian)寬度爲d,流(liu)體流經的(de)管道直徑(jing)爲D,則頻率(lü)與流速的(de)關✂️系可⚽用(yòng)(1)式表示:
式(shi)中Sr-斯特勞(lao)哈爾常;qv-體(ti)積流量,m3/s;qm-質(zhi)量流量,kg/s;f-輸(shu)出頻率;K-儀(yi)表常數;ρ-流(liu)👄體密度,kg/m3
從(cóng)公式3中看(kàn)出當K恒定(ding)時,流量qv和(hé)頻率f呈線(xiàn)性關系🔴。
由(yóu)公式4式看(kàn)出,特定流(liú)量計的口(kou)徑D、d已确定(ding),K隻和Sr且僅(jin)與🏃🏻之相關(guan)。
根據流體(ti)力學,儀表(biǎo)常數K會受(shòu)到流體流(liu)速v與流體(ti)粘🐇度的影(yǐng)響。
3渦街流(liu)量計準确(que)度的影響(xiang)因素分析(xī)
由公式5可(ke)知,質量流(liú)量與密度(dù)有關,也受(shou)管道壓力(lì)、流體類型(xíng)⛷️、蒸汽濕度(du)、環境等因(yīn)素的影響(xiang),這些因素(su)💔直接關系(xi)到流量計(ji)的測量準(zhǔn)确度。
3.1幹度(du)變化
用渦(wō)街流量計(ji)測量飽和(hé)蒸汽時,要(yào)求飽和蒸(zhēng)汽濕度小(xiǎo)于15%。然而,當(dang)飽和蒸汽(qi)在管道中(zhōng)輸送一定(ding)距離♻️時,飽(bǎo)和蒸汽的(de)濕度🏒将超(chāo)過15%,這将降(jiang)低結果。
市(shi)場上測量(liang)蒸汽的流(liú)量計首先(xian)測量體積(jī)流量,然後(hòu)根據蒸⛹🏻♀️汽(qi)的密度計(jì)算質量流(liu)量,即假設(she)蒸汽完全(quán)幹燥。
如果(guǒ)不考慮蒸(zhēng)汽幹度的(de)影響,得到(dao)的數據将(jiang)低于實際(jì)流量☂️。因此(cǐ),流量計的(de)二次儀表(biǎo)應具有設(shè)定飽和蒸(zhēng)汽濕度和(hé)校正功能(neng)。同時,提高(gao)蒸汽質量(liang)的流量計(jì)總🐆體可以(yi)提高流量(liàng)計的精度(dù)。
改進措施(shi):在流量計(jì)出口(7~8)D處加(jiā)裝一個濕(shi)度變送器(qì),根據以下(xia)公式修正(zheng):
V-XVg+(1-X)Vf
式中:V-濕蒸(zheng)汽比容,m3/kg;X-幹(gan)度,%;Vg-飽和蒸(zheng)汽的比容(róng),m3/kg;Vf-水的比容(rong),m3/kg;(1-X)-濕度,%
3.2壓力(lì)變化
由于(yú)在現場使(shǐ)用場合,管(guǎn)道中會有(yǒu)很多閥門(mén),任何閥門(mén)的動✍️作都(dou)會改變管(guǎn)道中的壓(ya)力值,改變(biàn)壓力就是(shì)改變蒸汽(qi)的密度。同(tong)時,打開閥(fa)門的動作(zuò)也會改變(biàn)管道内蒸(zhēng)汽的流量(liang),造成🌂測量(liàng)誤差。
改進(jin)措施:根據(ju)壓力變化(hua)情況對流(liú)量密度進(jin)行修正,同(tong)時,在⛹🏻♀️不必(bì)要的情況(kuang)下減少閥(fá)門的操作(zuo)。
3.3管道及流(liu)量計震動(dong)
渦街流量(liang)計儀表系(xi)數誤差與(yǔ)管道振動(dòng)速度有關(guān),整體💔抗震(zhen)性📱能較差(chà)。随着管道(dào)振動頻率(lü)的增加,儀(yi)表系數減(jiǎn)小。如果管(guan)道和流量(liàng)計沒有适(shì)當加強,或(huò)⛱️流量計在(zai)電機附近(jìn)振動,振動(dong)會幹擾渦(wo)街流量計(jì),使流量計(ji)測量值偏(piān)🛀高或導緻(zhi)流量判斷(duan)錯誤。
改進(jin)措施:根據(jù)施工要求(qiú)加固流量(liàng)計,在流量(liàng)計前端🔴和(he)後端安裝(zhuang)緊固裝置(zhi),并添加防(fang)震墊。
3.4流量(liàng)計出口側(ce)通向大氣(qi)
渦街流量(liang)計出口側(ce)直接通向(xiang)大氣,前後(hou)壓差過大(da),無法正确(que)反♊映流量(liang)變化,主要(yao)是由于管(guǎn)道布置不(bú)合理造成(chéng)的。
改進措(cuò)施:在傳感(gan)器的進口(kǒu)端加裝整(zheng)流器。
4流量(liang)計日常使(shǐ)用中的維(wéi)護方法
4.1流(liu)量計的保(bǎo)養
(1)定期清(qing)洗,探頭是(shì)流量計的(de)重要構造(zào),如果探頭(tou)檢測👉孔被(bèi)💃堵塞💚,或者(zhe)被其他物(wu)體纏繞、包(bāo)裹,将對正(zhèng)常測量産(chan)生影響,導(dǎo)緻結果📧不(bu)準确;
(2)防潮(chao)處理,大部(bù)分探頭沒(méi)有經過防(fáng)潮處理,如(rú)果使用環(huán)境較爲潮(chao)濕,或清洗(xi)之後沒有(yǒu)進行烘幹(gan),将導緻流(liú)量計性能(neng)受到一定(dìng)影響,導緻(zhi)運行不暢(chang);
(3)定期檢查(chá),流量計的(de)使用盡量(liang)減少外界(jiè)的幹擾,嚴(yan)格檢查流(liu)量計接地(di)和屏蔽狀(zhuàng)況,确保流(liu)量計測量(liàng)🧑🏾🤝🧑🏼的準🏃🏻♂️确性(xìng);
4.2流量計的(de)日常維護(hù)
(1)對流量計(ji)的使用進(jin)行日常防(fang)護,保護流(liú)量計内襯(chen),并減✂️少油(yóu)類物質的(de)接觸,避免(mian)影響流量(liang)計的絕緣(yuan)内襯。同時(shi)避免硬性(xing)挫傷破壞(huai)表面光潔(jie)度。
(2)避免振(zhèn)動,流量計(jì)内部有非(fēi)常精确的(de)部件,如果(guo)發生強烈(lie)🙇♀️振動,将導(dǎo)緻内部變(bian)形或斷裂(lie),同時避免(miǎn)腐蝕性液(ye)體流入。
(3)差(cha)壓零點清(qīng)零,每隔10天(tiān)左右進行(hang)。
4.3流量計的(de)檢定校準(zhun)
爲确保流(liu)量計保持(chí)測量的準(zhun)确性、穩定(dìng)性,需要在(zài)一段時🌈間(jiān)内(一般是(shi)一年)對其(qi)進行檢定(dìng)或校準,檢(jian)定需要送(sòng)到政府指(zhǐ)定的計量(liang)檢定單位(wèi)進行,校準(zhǔn)♍可以外委(wěi)或自行操(cao)作,可以使(shǐ)用更高水(shuǐ)平的流量(liang)标準裝置(zhì)💋對渦街流(liu)量計進行(háng)校準,需要(yào)注意校準(zhǔn)用的标準(zhǔn)設備、校準(zhǔn)規程👣和标(biao)準器精度(dù)等級是否(fou)❓滿足實際(ji)使用的需(xu)求。
5結語
我(wǒ)們通過對(duì)渦街流量(liàng)計測量準(zhun)确度影響(xiǎng)因素的🌈分(fèn)🔞析,掌握了(le)最重要的(de)影響因素(sù),有針對性(xìng)采取措施(shī)進行解🏃♂️決(jué),最大程度(dù)消除或降(jiàng)低其影響(xiang)。并在渦街(jiē)流量計測(ce)量流量時(shí),采用壓力(lì)、溫度、流速(sù)補償進一(yi)步确保測(ce)量準确❌度(du),實現了準(zhǔn)确的測🔞量(liang)。同時也要(yao)做好日常(chang)維護保養(yǎng),保證流量(liang)計的正常(cháng)、精準運💰轉(zhuan)。
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