摘要:目前(qián),渦街流量計(jì)
在有色行業(yè)的冶煉、化工(gong)企業得到廣(guang)泛應用,但在(zai)實際使用過(guo)程中也存在(zai)一些問題。本(běn)文主要對渦(wo)🚩街流量計測(cè)量準确度的(de)影響因素進(jìn)行了分析和(he)探讨,并有針(zhen)對性地提出(chū)解決方法。
目(mù)前,在冶煉、化(hua)工企業現場(chǎng)最常用的流(liú)量計是渦街(jie)流量計、
孔闆(pǎn)流量計
和
電(dian)磁流量計
,而(er)渦街流量計(ji)因測量範圍(wéi)寬、維護簡單(dan)、适應多種介(jie)質🏃♀️類🌈型等特(te)點,得到了越(yue)來越多的實(shi)際應用,使用(yong)效🚶果也得到(dào)⚽用戶的認可(ke)。但是,由于渦(wō)街流量計的(de)測量特性,其(qí)🔞測量準确度(dù)高👣低受外界(jie)因素影響較(jiao)多,容易❗出現(xian)測量👌不準、測(ce)量不穩定的(de)問題,如果處(chù)理不當将會(hui)産生較大🐪的(de)測量誤差。
1渦(wō)街流量計簡(jian)介
渦街流量(liang)計是一種根(gen)據卡門原理(lǐ)測量氣體、蒸(zhēng)汽或液體體(tǐ)積👨❤️👨流量、标準(zhǔn)體積流量或(huo)質量流量的(de)體積流🔴量計(ji)。主要用于📐測(cè)量⛷️工業管道(dào)中介質流體(tǐ)的流量,如氣(qi)體、液體、蒸汽(qì)等介質,包括(kuo)液🌐體流量計(ji)和氣體流量(liang)計。
2渦街流量(liàng)計的工作原(yuan)理
渦街流量(liàng)計的工作原(yuan)理是根據流(liú)體力學現象(xiang)中振動頻率(lǜ)與流速的對(duì)應關系。它适(shì)用于多種流(liu)體(液體、氣體(tǐ)、蒸汽💋、水等)。它(tā)具有結構簡(jiǎn)單、測量範圍(wei)廣、價格合理(li)、應用廣泛等(děng)特點。
在流體(ti)中設置有漩(xuán)渦發生器,交(jiao)替産生兩個(ge)規則漩渦。如(ru)圖1所示,稱爲(wèi)卡門渦街現(xian)象。這些漩渦(wō)是不對稱地(di)布置在漩渦(wo)發生器的下(xià)遊。
設旋渦的發(fa)生頻率爲f,被(bei)測介質的平(ping)均流速爲v,旋(xuán)渦發🐪生體迎(ying)流面寬度爲(wèi)d,流體流經的(de)管道直徑爲(wei)D,則頻率與流(liú)速的關系可(ke)用(1)式表示:
式(shi)中Sr-斯特勞哈(ha)爾常;qv-體積流(liú)量,m3/s;qm-質量流量(liàng),kg/s;f-輸出頻率🧑🏽🤝🧑🏻;K-儀(yí)♍表常數❗;ρ-流體(tǐ)密度,kg/m3
從公式(shì)3中看出當K恒(heng)定時,流量qv和(hé)頻率f呈線性(xìng)關系。
由公式(shì)4式看出,特定(dìng)流量計的口(kǒu)徑D、d已确定,K隻(zhī)和Sr且僅📞與之(zhī)相關。
根據流(liu)體力學,儀表(biao)常數K會受到(dào)流體流速v與(yu)流體🤩粘度的(de)影💰響。
3渦街流(liu)量計準确度(du)的影響因素(su)分析
由公式(shì)5可知,質量流(liu)量與密度有(yǒu)關,也受管道(dào)壓力、流體類(lei)🈲型、蒸🌈汽濕度(dù)、環境等因素(su)的影響,這些(xie)因素直接關(guān)系到流量計(ji)的測量準确(què)度。
3.1幹度變化(hua)
用渦街流量(liàng)計測量飽和(hé)蒸汽時,要求(qiú)飽和蒸汽濕(shī)度小于15%。然⛹🏻♀️而(ér)✌️,當飽和蒸汽(qi)在管道中輸(shu)送一定距離(lí)時,飽和蒸汽(qì)的濕度将超(chāo)過15%,這将降低(di)結果。
市場上(shang)測量蒸汽的(de)流量計首先(xiān)測量體積流(liu)量,然後根據(jù)蒸汽的密度(du)計算質量流(liu)量,即假設蒸(zhēng)汽完全幹燥(zao)。
如果不考慮(lǜ)蒸汽幹度的(de)影響,得到的(de)數據将低于(yu)實際☁️流量。因(yīn)此,流量計的(de)二次儀表應(yīng)具有設定飽(bǎo)🛀🏻和蒸汽濕度(dù)和校正功能(neng)。同時,提高蒸(zhēng)汽質量的流(liu)量計總🈲體可(ke)以⛱️提高流量(liang)計的精度。
改(gai)進措施:在流(liú)量計出口(7~8)D處(chù)加裝一個濕(shi)度變送器,根(gēn)據🔴以下公式(shi)修正:
V-XVg+(1-X)Vf
式中:V-濕(shī)蒸汽比容,m3/kg;X-幹(gàn)度,%;Vg-飽和蒸汽(qì)的比容,m3/kg;Vf-水的(de)比容,m3/kg;(1-X)-濕度,%
3.2壓(ya)力變化
由于(yú)在現場使用(yòng)場合,管道中(zhōng)會有很多閥(fá)門,任何👣閥門(men)的動作都會(hui)改變管道中(zhong)的壓力值,改(gai)變壓力就是(shi)改變蒸汽☔的(de)密度。同時,打(dǎ)開閥門的動(dong)作也會😍改變(bian)管道内蒸汽(qì)的流量,造成(chéng)測量誤差。
改(gǎi)進措施:根據(ju)壓力變化情(qíng)況對流量密(mì)度進行修正(zheng),同時,在不必(bì)要的情況下(xià)減少閥門的(de)操作。
3.3管道及(jí)流量計震動(dòng)
渦街流量計(jì)儀表系數誤(wù)差與管道振(zhèn)動速度有關(guan)🔱,整💃🏻體抗震性(xing)能較差。随着(zhe)管道振動頻(pin)率的增加,儀(yi)表系數減小(xiǎo)。如果管道和(he)流量計沒有(you)适當加強,或(huo)流量計在電(dian)機附近振動(dòng),振動💔會幹擾(rǎo)渦街流量計(ji)💃,使流量計測(cè)量值偏高或(huo)導緻流量判(pàn)斷錯誤。
改進(jin)措施:根據施(shi)工要求加固(gù)流量計,在流(liú)量計前🐆端和(he)後😍端安裝緊(jǐn)固裝置,并添(tian)加防震墊。
3.4流(liu)量計出口側(ce)通向大氣
渦(wō)街流量計出(chu)口側直接通(tōng)向大氣,前後(hòu)壓差過大,無(wu)💘法正确反🤟映(yìng)流量變化,主(zhu)要是由于管(guan)道布置不合(he)理造成的。
改(gǎi)進措施:在傳(chuán)感器的進口(kou)端加裝整流(liu)器。
4流量計日(ri)常使用中的(de)維護方法
4.1流(liu)量計的保養(yang)
(1)定期清洗,探(tan)頭是流量計(ji)的重要構造(zào),如果探頭檢(jian)測孔被堵✂️塞(sāi),或者被其他(ta)物體纏繞、包(bāo)裹,将對正常(chang)測量産生影(yǐng)響🏃,導緻💛結果(guǒ)♻️不準确;
(2)防潮(cháo)處理,大部分(fen)探頭沒有經(jing)過防潮處理(li),如果使用環(huán)境較爲🐆潮濕(shī),或清洗之後(hou)沒有進行烘(hōng)幹,将導緻流(liú)量計性能受(shòu)到一定影響(xiang),導緻運行不(bu)暢;
(3)定期檢查(chá),流量計的使(shi)用盡量減少(shǎo)外界的幹擾(rao),嚴格檢查流(liú)量☂️計接地和(he)屏蔽狀況,确(que)保流量計測(ce)量的準确性(xing)💋;
4.2流量計的日(ri)常維護
(1)對流(liú)量計的使用(yòng)進行日常防(fáng)護,保護流量(liàng)計内襯,并🏃♂️減(jiǎn)⛹🏻♀️少✊油類💚物質(zhi)的接觸,避免(miǎn)影響流量計(ji)的絕緣内襯(chen)。同時🙇🏻避免硬(ying)性挫傷破壞(huai)表面光潔度(du)。
(2)避免振動,流(liú)量計内部有(you)非常精确的(de)部件,如果發(fā)生強👈烈振動(dòng),将導緻内部(bù)變形或斷裂(lie),同時避免腐(fu)蝕性液體流(liu)入。
(3)差壓零點(dian)清零,每隔10天(tiān)左右進行。
4.3流(liú)量計的檢定(ding)校準
爲确保(bao)流量計保持(chi)測量的準确(que)性、穩定性,需(xū)要在一段🚩時(shi)👈間内⛱️(一般是(shi)一年)對其進(jìn)行檢定或校(xiao)準,檢🔆定需要(yao)送到政府指(zhi)定的計量檢(jiǎn)定單位進行(háng),校準可以外(wai)委或自行操(cao)作,可以使用(yong)更高水平的(de)流量标準裝(zhuang)置對渦街流(liu)量計進行校(xiao)準,需要注意(yi)校準💰用的标(biao)準設備、校準(zhǔn)規程和标準(zhun)器精度等級(ji)是否滿足實(shí)際使用的需(xu)求。
5結語
我們(men)通過對渦街(jie)流量計測量(liang)準确度影響(xiǎng)因素的分析(xī)🏃🏻♂️,掌握了最重(zhòng)要的影響因(yin)素,有針對性(xing)采取措施進(jìn)行解✏️決,最👈大(dà)程🚶度消除或(huo)降低其影響(xiǎng)。并在渦街流(liu)量計測量流(liú)量時🔆,采用壓(ya)力、溫度、流速(sù)補償進一步(bu)确保測量準(zhǔn)确度,實現了(le)🌐準确的測量(liang)。同時也要做(zuo)好日常♌維護(hù)保養,保證流(liu)量計的正常(cháng)、精準運轉。
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