摘要(yào):介紹了抗振型(xing)渦街流量計 的(de)工作原理特點(diǎn)及在氫氣測量(liang)中的應用情況(kuàng)。
1氫氣計量現狀(zhuang)
　　随着氫氣的廣(guang)泛利用，氫氣的(de)計量已成爲大(dà)家關注的問題(ti)。化工氯堿現有(yǒu)10萬V/a隔膜燒堿裝(zhuāng)置,每年産生氫(qīng)氣約♈3120萬m³,除少量(liang)氫氣和氯氣反(fan)應合成氯化氫(qing)氣體外,其餘氫(qing)氣全部放空處(chù)理,而相隔幾百(bǎi)米的合成氨廠(chang)🙇🏻每年使用大量(liang)的原♍煤生産水(shui)🌈煤氣，既浪費了(le)能源,又💚污染了(le)環境。爲提高園(yuán)區的綜合經濟(jì)效益,2009年下半年(nián),氯堿化工分公(gong)司開始向合成(cheng)氨分廠輸送氫(qing)氣;爲了加強2個(ge)企業的成本核(hé)算,2010年初,在氫氣(qì)輸送管道上增(zēng)加了氫氣計量(liàng)裝❌置。
　　目前,氫氣(qì)測量用的儀器(qì)主要有 孔闆流(liu)量計 、 渦街流量(liàng)計 和 熱式質量(liàng)流量計 等。隔膜(mó)制堿工藝的特(tè)性決定了外送(song)氫氣壓力較低(di),-般隻🌂爲幾🐆十千(qian)帕,且流速較低(di),如使用孔闆流(liu)量計，壓差值較(jiào)小，受 差壓變送(song)器 制造精度的(de)影響,孔闆流量(liàng)計的誤差較大(da)。因輸送氫氣的(de)☁️管道直徑較大(da)，如使用科氏力(li)質量流量計投(tóu)資🐅較大♊。由于所(suǒ)送🏃‍♂️氫氣🐆中含有(yǒu)一定的水分,不(bú)宜使用熱式質(zhì)量流量計(熱式(shì)質量流量計适(shi)用于經過幹燥(zào)處理的氣體計(jì)量)。
2渦街流量計(ji)的工作原理
　　渦(wō)街流量計是應(ying)用流體振動原(yuán)理來測量流量(liang)的,流體在管道(dao)中經過渦街流(liu)量變送器時，在(zai)旋渦發生體後(hou),上下交替産🔴生(sheng)正比于流速的(de)兩列旋渦,旋渦(wō)的釋放頻率與(yu)流過旋渦發生(shēng)體的流體平均(jun1)速度及旋渦💋發(fā)生體特征寬度(dù)有關，可用公式(shì)ƒ=Stv/d表示,式中ƒ爲旋(xuán)渦的釋放頻率(lü);v爲流過旋渦發(fā)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼生體的流體平(píng)均速度;d爲旋渦(wō)發生體特征寬(kuān)度;St爲斯特羅哈(ha)數,無量綱,它的(de)數值✍️範圍爲0.14~0.27。由(yóu)此可知，通過測(ce)量旋渦🚶‍♀️頻率就(jiu)可以計算出流(liu)過旋渦發生體(tǐ)的🌈流體平均速(sù)度v，再由式q=vS可以(yǐ)求出流量q,其中(zhōng),S爲流體流過旋(xuan)渦發生體的截(jie)面積。
　　渦街流量(liàng)計主要用于測(ce)暈流體介質的(de)流量,如氣體、液(ye)體、蒸🈲氣等多種(zhǒng)介質。其特點是(shi)壓力損失小、量(liàng)程範圍大精度(du)💚高,在測量工況(kuàng)體積流量時幾(ji)乎不💯受流體💔密(mi)度、壓力、溫度、黏(nián)度等參數的影(ying)響。所以,在選用(yòng)氫氣流量計時(shí),可優先考慮渦(wō)街流量計。
3影響(xiang)渦街流量計計(jì)量的因素
3.1流量(liàng)計所在管道中(zhong)的脈動流
　　因渦(wō)街流量計是一(yi)種流體振動型(xing)流量計，而目前(qian)國内氫氣輸送(sòng)--般使用羅茨式(shì)鼓風機，管道中(zhōng)的氫氣實際上(shang)是脈動流，脈動(dong)流的信号會疊(dié)加到測量信号(hao)中,影響流量計(jì)的測量精度。
3.2流(liu)量計前後的直(zhí)管段長度
　　渦街(jie)流量計所測的(de)是管道中流體(tǐ)的流速,所以，流(liu)🙇‍♀️量計前後❤️的直(zhí)管段如達不到(dao)要求，流體在管(guǎn)道中🏒流速會不(bu)均勻,影響流量(liang)❓計的測量精度(dù)。對于縮管,要保(bǎo)證其.上遊✨側的(de)直管段長度不(bú)小于5D,其下遊側(cè)的直管段長度(du)也不小于5D(D爲流(liú)量計的标稱内(nei)經);對于擴管,要(yào)保證其上遊的(de)直管段長度👈大(da)于10D,其下遊的直(zhi)管段長度大于(yu)5D。根據現場情況(kuàng),，安裝時,流💋量計(ji)上遊留有約13D的(de)直管段,流量計(jì)下遊留有5D的直(zhí)管段。
3.3管道的振(zhèn)動.
　　由于渦街流(liu)量傳感器測量(liang)的是漩渦的頻(pín)率信号✊,管道的(de)振動對渦街流(liu)量計的精度影(ying)響較大,以往👣使(shǐ)用的渦街流量(liang)計在管道振動(dong)時誤差明顯加(jia)大,甚至無法正(zhèng)常使用。爲了消(xiao)除振動對渦街(jie)流量計⛱️測量精(jīng)度的影響,選🔴用(yong)了抗振型渦街(jiē)流量計。
4使用效(xiào)果
　　根據該公司(si)氫氣壓力低流(liu)速小。管徑大的(de)工況條件，選用(yong)了滿管式抗振(zhen)型渦街流量計(ji)測量氫氣流♋量(liang)。因原管😄道直徑(jing)爲DN400,流速較低,不(bu)易進行測量,爲(wèi)提🏃‍♀️高氫氣測量(liang)精度,必須提高(gāo)氫氣的流速以(yi)滿足測量條件(jiàn),因此,将管道縮(suo)徑爲DN300。管道縮徑(jìng)後氫氣的流速(su)增加,易産生靜(jìng)電,爲防☔止靜電(dian)荷在此積聚,單(dan)獨制作了接地(dì)電極。電極的制(zhi)作🈚是将3根長約(yue)2.5m的DN50鍍鋅鋼管每(mei)隔5m左右砸進土(tu)壤裏,用鍍鋅扁(bian)鐵将其進行連(lián)⭐接,然後用16mm2接地(di)軟線連接在流(liú)量計的接地端(duan)子上。經過安裝(zhuāng)與調試，渦街流(liu)量計投入運行(háng)後，,運行一直較(jiào)爲穩定,計量數(shu)據和工藝計算(suàn)的理論數據基(ji)本相符,使🤟用效(xiao)果較好。

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