摘(zhai)要:介紹(shao)了渦街(jiē)流量計(ji) 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(shè)計安裝(zhuang)和使用(yòng)過程中(zhōng)的注意(yì)💃🏻事項,以(yǐ)及氣體(ti)流量測(ce)量時的(de)🚶溫度壓(ya)力補償(cháng)組态計(jì)算。
1渦街(jie)流量計(ji)的測量(liàng)原理
　　渦(wo)街流量(liang)計是應(yīng)用流體(tǐ)振蕩原(yuan)理來測(ce)量流量(liang)的，流體(ti)在💃管道(dao)中經過(guò)渦街流(liu)量變送(song)器時,渦(wō)街流量(liàng)變送器(qì)中設置(zhi)有旋渦(wo)發生體(tǐ)(阻流體(tǐ)),在流體(tǐ)從旋渦(wō)發生體(tǐ)兩側交(jiao)替地産(chan)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(pái)列，對于(yú)确定的(de)測量管(guan)内徑D和(hé)🌈發生體(ti)迎流🚶面(mian)寬度d.流(liu)體🌈的狀(zhuàng)态體積(ji)流量q,與(yu)渦街的(de)旋渦🤞頻(pín)率成正(zheng)比，也就(jiu)是說隻(zhī)要測量(liang)出頻率(lǜ)f,可知流(liú)量q,的大(da)小，即：

　　式(shì)中Sr是斯(sī)特勞哈(hā)系數，與(yǔ)Re有關;d爲(wei)鈍體的(de)迎流向(xiàng)寬度;D爲(wèi)管道☎️内(nei)徑。
　　由式(shi)可看出(chu)，用渦街(jiē)流量計(ji)測量流(liú)體的體(tǐ)積流量(liang),主要是(shi)🏃🏻通過💞測(cè)量旋渦(wō)頻率f來(lai)實現。而(er)旋渦頻(pín)率隻與(yu)流速f和(hé)♍發生體(tǐ)的幾何(he)參數有(yǒu)關,而與(yǔ)被測流(liú)體的特(tè)性和組(zǔ)分無關(guan)。
2渦街流(liú)量計的(de)應用
2.1渦(wo)街流量(liàng)計的選(xuǎn)型
　　流量(liang)儀表選(xuǎn)型原則(ze)根據氯(lǜ)堿化工(gōng)行業特(tè)點，首先(xian)要考✨慮(lǜ)防爆性(xing)能。如本(běn)案列中(zhong)的乙炔(que)氣體爲(wèi)易燃易(yi)爆的介(jie)💃🏻質，所以(yi)選型的(de)第--步就(jiu)是要考(kǎo)慮流量(liang)儀表的(de)防爆性(xing)能。其次(cì)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(wēn)度、壓力(li)、密度、粘(zhān)度☀️、電導(dao)率;流量(liàng)測量範(fan)圍♊;充許(xu)的壓力(li)損失;介(jiè)質的腐(fu)蝕程度(dù)等😄等。
2.2渦(wo)街流量(liang)計的安(an)裝要求(qiu)
　　渦街流(liú)量計屬(shu)于對管(guǎn)道流速(sù)分布畸(jī)變、旋轉(zhuan)流和流(liú)動🛀🏻脈動(dong)等👄敏感(gan)的流量(liang)計，因此(cǐ)，對現場(chang)管道安(an)裝💞條件(jian)應充分(fèn)重✉️視,嚴(yan)格遵照(zhao)使安裝(zhuāng)規範執(zhí)行。
(1)減小(xiǎo)振動對(dui)渦街流(liu)量計的(de)影響應(ying)該作爲(wèi)渦街流(liú)量🔆計✍️現(xiàn)場安裝(zhuāng)的一個(ge)突出問(wèn)題來關(guan)注，應盡(jìn)量安裝(zhuang)在☁️遠離(li)振動源(yuan)和電磁(cí)幹擾較(jiào)強的地(dì)方。
(2)渦街(jie)流量計(jì)隻能單(dān)向測量(liang),安裝時(shí)注意保(bao)證介質(zhi)流量方(fang)向與流(liu)量計箭(jiàn)頭所示(shì)方向--緻(zhi)，安裝地(di)點周圍(wei)應有充(chōng)裕的空(kōng)間，以便(bian)安裝和(hé)維護。
(3)渦(wo)街流量(liàng)計首選(xuan)安裝方(fang)式爲垂(chuí)直安裝(zhuāng),介質自(zì)下而上(shang)通過流(liú)量計。即(ji)将流量(liàng)計安裝(zhuang)在豎直(zhi)管道上(shang),流量方(fang)向爲自(zì)下向上(shang),本項目(mu)中所有(you)渦街流(liu)量計全(quán)部垂直(zhi)安裝。
(4)直(zhí)管段要(yao)求:本項(xiang)目中由(yóu)于兩個(ge)流量參(can)數的重(zhòng)要性，流(liu)量計全(quan)🆚部安裝(zhuang)于調節(jie)閥的上(shang)遊，直管(guan)段按前(qian)20D後10D要求(qiu)完成配(pei)管。并直(zhi)管✏️段法(fǎ)蘭焊接(jie)時，應卸(xiè)下流量(liàng)計,一🌈定(ding)不能帶(dai)着流量(liang)計焊接(jie)法蘭。
(5)安(an)裝時注(zhu)意管道(dao)口徑應(yīng)略大于(yu)或等于(yú)儀表的(de)内徑，配(pei)管應與(yu)傳感器(qi)同心，同(tong)軸偏差(cha)應不小(xiǎo)于0.5DN。使用(yòng)密封🔞圈(quān)時，注意(yì)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(yu)管道中(zhong)心。
(6)要做(zuò)好渦街(jie)流量計(ji)的防雨(yǔ)工作。如(rú)果渦街(jie)流量計(jì)❤️安♉裝在(zai)💁露天，就(jiù)必須加(jia)裝遮雨(yu)帽，防止(zhǐ)變送器(qì)表頭進(jin)水,造成(cheng)電子🐪元(yuán)件故障(zhang)。
(7)連接渦(wo)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(he)。絕對不(bu)允許與(yu)高壓電(dian)纜一起(qi)敷🙇‍♀️設。屏(ping)蔽電纜(lǎn)應盡量(liàng)縮短，最(zui)大長度(du)不超過(guo)500m，且不得(dé)🎯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(zhōng)，乙炔、氯(lǜ)氣流量(liang)配比要(yao)求非常(chang)嚴格,一(yī)旦氯氣(qi)過♌量就(jiù)可能引(yǐn)起裝置(zhì)爆炸。爲(wèi)了生産(chan)過程😘的(de)質量與(yu)安全，要(yao)求👌所測(cè)量的流(liú)量參數(shù)應爲20℃,101.325kPa标(biāo)準狀态(tai)下🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的體(ti)積🐪流量(liang)，才可以(yǐ)實現對(duì)氣體的(de)計量與(yǔ)控制，故(gù)必須對(dui)氣體流(liu)量進行(háng)✍️壓力、溫(wēn)度補償(chang)。實施過(guo)程中渦(wō)街流量(liang)計組态(tài)👅爲工況(kuang)流量❄️,4-20mADC輸(shu)出至控(kong)制系統(tong)，由HoneywellExperionPKS系統(tǒng)中FLOWCOMP模塊(kuai)完成流(liu)量✍️的溫(wēn)度壓力(li)補償計(ji)算，該模(mó)塊簡化(huà)了複雜(za)的過程(chéng)控制邏(luó)輯編寫(xiě)與調試(shì)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(jie)流量計(jì)參數組(zu)态
　　過程(cheng)組态一(yī)工藝介(jiè)質(gas)、參考(kǎo)K系數、内(nei)徑、PV單位(wèi)(m3/h)、量程值(zhi)-URV、LRV、PV阻尼等(deng)。
2.3.2DCS系統溫(wēn)度壓力(li)補償組(zǔ)态
　　在Honeywell的(de)DCS中有專(zhuan)用的FLOWCOMP模(mo)塊進行(háng)流量補(bǔ)償。此模(mo)塊可用(yòng)于補償(chang)溫度、壓(yā)力、比密(mi)度或分(fen)子量變(biàn)化的流(liú)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(tú)1所示。

FLOWCOMP模(mó)塊使用(yong)以下基(jī)本公式(shi)來計算(suàn)補償的(de)流量值(zhi)作爲🌈其(qí)輸💁出💃🏻。.
PV=CPV*(CF1/CF2)*F*COMPTERM
式(shi)中:PV---補償(cháng)輸出;
CPV---全(quan)面比例(li)系數,缺(que)省值爲(wei)1;
CF1,CF2--修正系(xi)數,缺省(shěng)值爲1;
F--未(wei)補償的(de)流量;
COMPTERM----補(bǔ)償值。F
LOWCOMP模(mó)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(zheng)汽C氣🈲體(tǐ)、蒸汽(特(tè)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(rù)❓端引☀️自(zi)各變量(liang)的PV輸入(rù)端。
本項(xiang)目選用(yong)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(li)測量值(zhí)(表壓);
T一(yi)實際溫(wēn)度測量(liang)值;
設計(jì)壓力;
RT-設(she)計溫度(du);
P0---大氣壓(yā)，101.325kPa;
T0-溫度,273.15K。
FLOWCOMP模(mo)塊中的(de)組态内(nèi)容如下(xia):
PVEQN=EQB
PVCHAR=NONE
CPV=1.0
CF1=1.0
CF2=1.0
COMPHILM(補償系(xi)數.上限(xian))=8(缺省值(zhi)爲1.25)
COMPHILM(補償(chang)系數下(xià)限)=0.8
RP=0.101325
RT=293.15
PO=0.101325
T0=273.15
　　這樣(yang)工況體(ti)積流量(liang)就可以(yi)轉換爲(wèi)209C,101.325kPa标準狀(zhuàng)态下的(de)體積流(liú)量,便❄️于(yú)計量和(hé)計量單(dān)位的統(tǒng)--,從而流(liu)量計量(liang)能夠更(geng)加合理(li),确保裝(zhuang)置的穩(wen)定運行(hang)。
2.4常見故(gù)障處理(li)及維護(hu)
　　渦街流(liú)量計常(chang)見問題(ti)錯綜複(fu)雜，從設(she)計安裝(zhuang)、參數整(zhěng)🍉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(jie)合多年(nián)來的維(wéi)修經驗(yan)總結來(lái)說有以(yi)下幾方(fāng)面内容(róng)。
2.4.1選型安(an)裝方面(miàn)的問題(tí)
　　在選型(xíng)安裝任(ren)何一台(tái)渦街流(liu)量計之(zhi)前,必須(xū)考慮流(liu)量⛷️計的(de)口徑、管(guǎn)路尺寸(cùn)和安裝(zhuang)位置。正(zheng)确的口(kou)徑對于(yú)流量計(ji)的性能(néng)很重要(yao),流量計(ji)口徑選(xuan)擇正确(què)在應用(yòng)中就可(ke)以擴大(da)量程,并(bing)使壓力(li)📧損失和(he)氣穴📱産(chan)生的可(ke)能性降(jiàng)到最小(xiǎo)。流量計(ji)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(liu)量計的(de)🔞選型嚴(yan)格按照(zhào)🌈8800D型渦街(jie)流量計(jì)口徑🔞計(ji)算程序(xu)選擇,安(an)裝嚴格(gé)按照渦(wō)街流量(liàng)計的安(ān)裝規範(fan)完成安(an)裝,爲後(hou)期的穩(wen)定運行(hang)奠定了(le)基礎。
2.4.2與(yu)475HART手操器(qi)的通訊(xun)問題
　　475現(xian)場通訊(xùn)器是渦(wō)街流量(liang)計現場(chǎng)組态的(de)必備工(gong)具，在使(shi)🌈用🆚過程(cheng)中不能(neng)與設備(bèi)連接的(de)原因主(zhǔ)要從下(xià)面兩方(fāng)面⛹🏻‍♀️考慮(lǜ):
(1)檢查回(huí)路電阻(zǔ)(250到1000歐姆(mu)),本項中(zhong)HoneywellEPKSC300系統回(huí)路電阻(zu)阻值在(zài)HART通訊要(yao)求之間(jiān),浙大中(zhong)控的DCS系(xì)統通訊(xun)時就必(bi)須另串(chuan)接250歐姆(mu)電‼️阻。
(2)檢(jian)查變送(sòng)器端電(dian)源，最小(xiǎo)值應爲(wèi)16.
8VDC。
2.4.34-20mA輸出不(bu)正确
(1)檢(jiǎn)查變送(sòng)器端電(diàn)源，最小(xiao)值應爲(wèi)10.8VDC,檢查接(jie)線盒的(de)是否♉進(jin)水或者(zhe)腐蝕。
(2)檢(jiǎn)查URV、LRV、密度(dù)、單位、LFC等(děng)參數組(zǔ)态是否(fǒu)更改，如(ru)有必要(yào)更換電(dian)子系統(tǒng)💛。
2.4.4管道内(nèi)有流量(liàng)但是流(liú)量計測(cè)量輸出(chu)錯誤
　　渦(wō)街流量(liàng)計流量(liang)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(jiàn)故障,其(qí)故障現(xiàn)象有可(ke)能是有(you)流量無(wú)輸出,或(huo)者‼️無流(liú)量有輸(shū)出,或者(zhe)是有流(liu)量也有(you)輸出但(dan)是測❌量(liàng)值與實(shi)際值相(xiang)差較大(dà)等。結合(he)多年的(de)使用經(jing)驗，故障(zhang)排除方(fang)法主要(yao)從以下(xià)幾方面(mian)着手✌️。
2.4.4.1基(jī)本參數(shu)設置
　　确(que)定渦街(jiē)流量計(jì)在使用(yong)過程中(zhōng)内部參(can)數設置(zhi)沒✂️有發(fa)🏃‍♀️生變化(hua)，按下列(liè)次序檢(jian)查并修(xiu)改組态(tai)參數:過(guo)程組🏃🏻态(tai)-變🧡送器(qì)模式、工(gong)藝介質(zhì)、參考K系(xì)數、連接(jie)管道🈲内(nèi)徑、PV單位(wèi)、量程值(zhi)-URV.LRV,PV阻尼、自(zì)動過濾(lǜ)器調節(jiē)。
2.4.4.2電子系(xi)統故障(zhang)
　　渦街流(liú)量計電(dian)子系統(tong)故障在(zài)使用過(guò)程中并(bing)不常見(jian),在本項(xiang)🐕目34台渦(wo)街流量(liang)計多年(nián)運行過(guo)程中緊(jǐn)發生--例(lì)故障♊,推(tuī)薦✉️故障(zhang)排除方(fang)法:用475HART 手(shou)操器 進(jin)行回路(lu)測試或(huo)用傳感(gan)器模拟(nǐ)器輸入(ru)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(gù)障
　　壓電(dian)傳感器(qì)故障是(shi)本項目(mu)中出現(xian)的常見(jiàn)故障，故(gu)障原🥵因(yin)爲環境(jìng)腐蝕性(xing)氣體長(zhang)期侵蝕(shi)引起傳(chuan)感器腐(fu)蝕,導緻(zhi)信号檢(jian)測錯誤(wù),在使用(yong)過程中(zhōng)出現流(liu)量偏低(dī)現象。如(ru)該裝置(zhì)FT2201_6流量計(jì)在裝置(zhì)提量過(guò)程中發(fā)🏒現總表(biao)流量升(sheng)高了150Nm2/h,而(ér)該流量(liang)計變化(hua)隻👣有10~20Nm2/h,經(jing)檢查确(què)認傳感(gan)器故障(zhang),更換後(hou)運行正(zheng)常。
(1)傳感(gan)器故障(zhang)檢測方(fang)法:查傳(chuán)感器螺(luo)母.上的(de)轉矩(32ft-lb)是(shì)否符合(hé)規範;檢(jiǎn)查傳感(gan)器同軸(zhóu)電纜是(shì)否有裂(liè)縫,如有(yǒu)必要換(huàn)📧一根;在(zài)工作溫(wēn)度下,檢(jiǎn)查傳感(gǎn)器輸入(rù)阻🤟抗是(shi)否大于(yú)1兆歐(降(jiàng)到0.5兆歐(ou)時功能(néng)會下降(jiàng))。如有必(bì)要更換(huàn)傳感器(qì);在SMA連接(jiē)器處測(cè)量傳感(gan)器電容(róng)(115-700pF)。
(2)傳感器(qì)安裝注(zhu)意事項(xiang):
A、清潔密(mì)封面:傳(chuan)感器上(shàng)的金屬(shǔ)0形圈用(yòng)于密封(feng)傳感器(qì)内腔,事(shì)🌂故時被(bèi)測流體(ti)不會在(zài)腐蝕了(le)表體後(hou)而❤️進入(rù)傳感器(qi)内🔴腔，不(bu)👅要擦傷(shāng)和損傷(shang)傳感器(qì)的任何(he)部分,傳(chuan)感器内(nèi)腔或傳(chuán)感器螺(luó)母的螺(luo)紋。損傷(shang)了這些(xiē)部分,就(jiù)要更換(huan)整❗個傳(chuán)感器或(huò)表體，也(ye)可能會(huì)使流量(liang)計發生(shēng)危險。如(rú)果你安(ān)裝以前(qian)曾經使(shǐ)用過的(de)傳感器(qì),要采用(yòng)下述步(bu)驟清潔(jie)傳感器(qi)上的金(jīn)屬0形圈(quān)。如果你(ni)安裝的(de)傳感器(qì)☔是新的(de),0形圈不(bú)必要進(jin)行清潔(jié)。
B、要确保(bao)傳感器(qi)的中心(xīn)對準支(zhī)架。傳感(gan)器中心(xin)線和流(liú)量計中(zhōng)心線沒(mei)有對齊(qi)，在壓緊(jǐn)過程中(zhong)傳感器(qi)将會損(sun)壞。
C、施加(jia)力量要(yao)均勻加(jiā)壓力把(ba)它按到(dao)支架上(shàng),然後将(jiāng)傳感器(qi)螺母🌈旋(xuan)進傳感(gan)器内腔(qiang),用開口(kou)力矩扳(bān)手将螺(luó)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(què)穩定運(yùn)行要求(qiú)傳感器(qì)螺母必(bi)須旋緊(jin)到32ft-Ibs(ANSI1500的表(biao)體爲50ft-lbs)，不(bu)要旋緊(jǐn)過度。
3結(jié)束語
　　渦(wo)街流量(liang)計結構(gou)簡單牢(láo)固,安裝(zhuāng)維護方(fāng)便，對于(yú)運🐅行中(zhōng)出現的(de)‼️故障,隻(zhī)要在實(shí)際工作(zuò)中深入(rù)現場,仔(zai)細觀💋察(chá),仔細分(fèn)析,就可(kě)以發現(xiàn)問題并(bing)進行針(zhen)對性的(de)處理,從(cong)而确❌保(bao)流量計(ji)的精度(du)佳、可靠(kào)性高，保(bǎo)證了裝(zhuang)置的⭐安(an)全穩定(ding)運行，提(ti)高了單(dan)位的經(jing)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(hang)業推廣(guǎng)。

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