渦街流量計主(zhǔ)要用于工業管(guǎn)道介質流體的(de)流量測量，其特(tè)點是壓力損失(shi)小，量程範圍大(da)，精度高，在測量(liang)流體工況體積(ji)流量時幾乎不(bu)受☎️流體密度、壓(ya)力、溫度、黏度💰等(deng)參數的影響，可(ke)用來測量液體(ti)、氣體💛、蒸汽等多(duo)種💯介質，且維護(hu)量小、成本低廉(lian)，因此被廣泛💃應(ying)用于氯🈲堿行業(ye)。
1渦街流量計的(de)工作原理
　　渦街(jiē)流量計是基于(yú)卡門渦街原理(lǐ)(karmanvor-texstreet)進行測量。當流(liu)體通過漩渦發(fa)生體時，發生體(tǐ)兩側會交替出(chu)現有規則的漩(xuán)渦，這種旋渦稱(chēng)爲卡門渦街。而(er)且兩側漩💘渦的(de)旋轉方向相反(fǎn)(見圖1)，每個漩渦(wō)将産生一個低(dī)壓區，傳感器監(jiān)測壓力變化并(bìng)轉換成脈沖信(xin)号。在💃流量計的(de)允許量程範圍(wéi)内，渦街的形成(cheng)具有一定的規(gui)律。因此，渦街頻(pín)率與體積流量(liang)成比例關系。标(biao)定系數(K系數)爲(wei)比例常數，也就(jiu)是通常所說的(de)儀表系數。K系數(shù)爲流量計流量(liàng)系數，其物理意(yì)義是每立方米(mǐ)流體的脈沖數(shù)。

　　在流量計的允(yun)許量程範圍内(nei)，K系數僅僅取決(jué)于流量計的🏒幾(jǐ)何尺寸，與流體(tǐ)流速和物理特(te)性(如黏度和密(mì)度)無🐆關。因此，K系(xì)數與被測介質(zhi)類型無關。
　　初始(shi)的測量信号(渦(wō)街頻率)已進行(hang)數字化處理，與(yǔ)流量成線性🚩比(bi)例關系。流量計(ji)在出廠前通過(guò)标定确定K系數(shù)。
　　流量計的允許(xǔ)量程範圍主要(yào)取決于雷諾數(shu)(Ｒe)，Ｒe是流體✨的慣性(xìng)力和黏性力的(de)比值，用于表征(zheng)流體的流動特(tè)性。在采用渦街(jiē)✔️流量計進行測(cè)量時，當Ｒe＞4000後，儀表(biǎo)才會有顯示值(zhí);當Ｒe＞20000後，儀表的測(cè)量值才是線性(xìng)的。Ｒe的計算公式(shì)見式(1)。

　　式中:Qe爲流(liu)體流量，m3/s;di爲内徑(jìng)，m;μ爲流體動力黏(nian)度，Pa·s;ρ爲流體密度(dù)💋，kg/m3。

2渦街流(liu)量計的特點
2．1優(you)點
(1)安裝簡便，免(miǎn)維護(與差壓式(shi)流量計比較)。
(2)應(yīng)用範圍廣，可以(yi)測量液體、氣體(tǐ)以及蒸汽(與電(diàn)磁流量計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼比較(jiao))。
(3)測量液體、氣體(tǐ)或蒸汽時，儀表(biao)内置的溫度壓(ya)力傳感👈器直接(jiē)補償，可得出質(zhi)量流量、标況流(liu)量、熱量、比焓等(děng)值。
(4)成本低、壓損(sǔn)小(與科氏力質(zhì)量流量計比較(jiao))。
(5)結構簡單牢固(gu)，無可動部件，使(shi)用壽命長。
(6)采用(yòng)抗機械振動、抗(kàng)沖擊和抗髒污(wu)的結構設計。
(7)更(geng)換傳感器後不(bu)需要重新标定(dìng)。
2．2缺點
(1)量程比小(xiǎo)于10∶1(質量流量計(ji)一般在25∶1，電磁流(liú)量計爲100∶1)。
(2)管道振(zhen)動對流量計影(ying)響較大。
(3)最小流(liu)量受Ｒe影響。
(4)安裝(zhuang)要求高，對直管(guǎn)段以及墊圈同(tong)心度有較高的(de)要🙇‍♀️求(質🧡量🌍流量(liàng)計無直管段要(yao)求，電磁流量計(jì)要求其前☀️面直(zhi)🌂管段長度爲10DN，其(qi)🐇後面直管段長(zhǎng)度爲5DN)。
3渦街流量(liàng)計選型注意事(shì)項
　　渦街流量計(jì)按傳感器形式(shi)分爲法蘭式、夾(jia)持式、插🌈入式。選(xuǎn)型時優先考慮(lü)法蘭式，其次是(shì)夾持式和插入(ru)式。原因♉是夾持(chi)式和插入式渦(wō)街流量計的精(jīng)度受安裝影響(xiang)較大，不規範的(de)安裝将産生很(hěn)大的測量誤差(chà)。
　　受Ｒe的影響，測量(liàng)液體時，一般情(qíng)況下流量計口(kǒu)徑小于管道口(kou)徑🙇‍♀️一檔，測量氣(qì)體時縮徑在一(yī)檔到兩檔😄。要根(gen)據式(1)計算🔅Ｒe，具體(ti)🚶要求♻️是:最小流(liú)量時的Ｒe＞20000。如果擔(dān)心計算結果的(de)準确率㊙️，可以委(wei)托渦街流量計(jì)生産廠家進行(hang)計算，廠家🐕都有(yǒu)專業的計算軟(ruan)件(如E+H公司🔴的Applicator流(liú)量計算軟件)，可(ke)根據用戶提出(chu)的🔴要求(被測介(jie)質、流量範圍、溫(wen)度、壓力)計算出(chū)介質密度、黏度(dù)、聲速、流量範圍(wei)⭐(精度範圍内)、壓(ya)損、流速、體積流(liú)量誤差、質量流(liu)量誤差、Ｒe、渦街頻(pín)率、推薦的儀表(biao)口徑等參數。
　　變(bian)送器的選用方(fāng)式有兩種:一體(tǐ)式和分體式，需(xū)根據現場使用(yong)條件和環境進(jin)行選型。在測量(liang)高溫介質或安(an)裝在水井中的(de)場合下，建議選(xuǎn)用分體式儀表(biao)，以方便檢修、調(diào)試或改善變送(song)器的🔞工作環境(jìng)。
　　在測量氣體或(huo)蒸汽時，渦街流(liu)量計的選型一(yi)定要考慮溫度(dù)和壓力補償問(wèn)題［1］。因爲氣體是(shi)可壓縮流體，當(dang)溫度和壓力變(bian)化時，其體積将(jiang)随之改變。所以(yi)測量氣體流量(liàng)☁️時均要📐求流量(liang)計輸出質量流(liu)量或标準體積(ji)流量，而渦街流(liu)量計是速度式(shì)流量計，隻能測(ce)量工況下的體(tǐ)積流量，這樣就(jiù)要求進行溫度(dù)和🈲壓🔴力補♉償，将(jiāng)工況體積流量(liang)轉換爲質量流(liu)量或标況體👨‍❤️‍👨積(jī)流🐕量。測量一般(ban)氣體時，補償原(yuan)理符合标準氣(qì)體狀态方程，方(fāng)程式見式(2)。

　　一般(bān)氣體的溫度和(hé)壓力補償由上(shàng)位機(DCS控制系統(tǒng))通過🔞其專用補(bu)償功能塊實現(xian)。
　　測量蒸汽時，不(bu)能使用标準氣(qi)體狀态方程，其(qi)一般有以下兩(liang)種補償方式可(ke)選用。
(1)有些廠家(jiā)的渦街流量計(ji)傳感器内置溫(wēn)度和壓力探頭(tou)🐇，儀💃表根♋據所測(cè)溫度和壓力判(pan)斷蒸汽是飽和(hé)蒸汽還是過熱(re)蒸汽，由儀表内(nei)部集成的蒸汽(qi)數據庫自動計(jì)算質量流量。當(dang)渦街👄流量計傳(chuán)感器無内置溫(wen)度和壓力檢測(ce)元件時，隻能在(zai)儀表内部做靜(jing)态補償(即輸入(ru)固定的溫度和(he)壓力值❌用于補(bu)償)。此方法隻适(shi)用于溫度和壓(ya)力變化不大的(de)場所。
(2)采用蒸汽(qì)流量積算儀，将(jiang)渦街流量計所(suǒ)測工況體積流(liu)量以及♉溫度和(hé)壓力變送器所(suo)測信号傳到蒸(zheng)汽流量積算儀(yi)，通過蒸汽流量(liang)積算儀來完成(chéng)溫壓補償。蒸汽(qì)流量積算儀内(nèi)置過熱蒸汽以(yǐ)🚩及🔱飽和蒸✔️汽所(suo)有數據，根據設(shè)計的流量測量(liàng)單😄位可以輸出(chu)質量流量、标準(zhun)體積流量甚至(zhi)熱量和比焓等(deng)。
4渦街流量計的(de)安裝要求
　　被測(cè)介質具有穩定(dìng)流态是保證渦(wo)街流量計正确(que)💚測量的✨前👣提條(tiáo)件，要使渦街流(liú)量計的測量值(zhi)更穩㊙️定、正✏️确安(ān)裝時需注💞意以(yi)下3點。
(1)務必确保(bǎo)傳感器銘牌上(shang)的箭頭指向與(yǔ)流體流向一緻(zhi)。
(2)渦街流量計對(dui)最小直管段的(de)要求見圖2。當現(xian)場存在2個或過(guò)多幹擾源時，建(jian)議遵循最長的(de)直管段要求。圖(tu)✍️2中的A表示前直(zhí)管段，B表示後直(zhi)管段，h表示管道(dào)擴徑時産生的(de)高度差;DN爲管道(dào)直徑。



　　當現場無(wú)法滿足直管段(duàn)要求時，建議采(cǎi)用與渦街流量(liang)計配套🛀🏻的流量(liàng)鎮流器。流量鎮(zhèn)流器可以在确(que)保測💔量精度的(de)前提下，減少10DN的(de)前直管段長度(dù)。
(3)渦街流量計的(de)安裝方式及注(zhù)意事項。
①渦街流(liú)量計的安裝方(fang)式是安裝在豎(shu)直管道上，流體(tǐ)㊙️自下而上流動(dòng)爲佳。
②渦街流量(liang)計安裝在水平(ping)管道時，當被測(ce)介質溫度大于(yú)⚽200℃時，變送器表頭(tou)一定要向下安(an)裝，以免因介質(zhì)溫度過高燒壞(huai)變送器電路闆(pan)［3］。
③測量蒸汽時，管(guǎn)道保溫不要超(chao)過最大保溫标(biao)志。
④渦街流量計(ji)盡量避免安裝(zhuāng)在泵或壓縮機(ji)出口較✊近或振(zhen)動大的場所。
⑤安(an)裝渦街流量計(jì)時，必須規範使(shi)用密封墊，密封(fēng)墊口徑絕不♉可(kě)⛷️小于流量計口(kǒu)徑，而且密封圈(quān)不可進入管道(dào)。
5渦街流量計使(shǐ)用中常見問題(ti)及對策
(1)計量不(bú)準。
①流速太低，Ｒe低(di)于20000;對策:提高流(liu)速或流量計縮(suo)徑。
②管線振動大(da);對策:更改流量(liang)計安裝位置、加(jiā)固管線、流㊙️量計(jì)前後加軟連接(jiē)。
③測量氣體或蒸(zhēng)汽時補償方式(shì)或參數不正确(que);對策:使用流量(liang)☀️積算儀補償或(huo)上位機(DCS)補償。
④流(liú)量計前後直管(guan)段不足;對策:更(geng)改流量計安裝(zhuang)位置或加流量(liang)鎮流器。
⑤流量計(ji)安裝時墊片不(bú)同心或伸入管(guan)道;對策:正确選(xuan)用配套墊片并(bing)正确裝配。
⑥氣液(ye)兩相或液體中(zhōng)固含量多;對策(cè):改善工藝過程(chéng)條🔱件。
⑦儀表K系數(shù)或口徑等關鍵(jiàn)參數被修改;對(duì)策:根據流量計(ji)銘牌信息輸入(ru)正确參數。
⑧儀表(biao)傳感器損壞，導(dǎo)緻傳感器靈敏(mǐn)度變差;對策:更(gèng)換傳感🎯器。
(2)傳感(gǎn)器損壞。
①流速過(guo)快。根據經驗，當(dang)流速超過儀表(biǎo)最大量程的95%以(yǐ)⭕後⭐，極易造成傳(chuán)感器的損壞;對(duì)策:減慢介質流(liú)速或更換大🔴口(kou)徑儀表。
②水錘。在(zài)蒸汽測量中，99%的(de)渦街流量計傳(chuán)感器損壞原因(yin)是因爲水錘;對(dui)策:工藝管線增(zēng)加疏水器，緩慢(man)開🐇啓閥🔞門以避(bi)免水錘産生。
③管(guǎn)線吹掃時未拆(chai)下流量計，管道(dao)内殘留焊渣、焊(han)條、小鐵💞塊💜等會(hui)打壞傳感器;對(duì)策:需拆下渦街(jiē)流量計後再進(jin)行管道吹掃👣。
④腐(fu)蝕。傳感器材質(zhì)選擇不正确;對(duì)策:根據所測介(jiè)質的特性選用(yòng)🥰正确材質的傳(chuan)感器。
⑤高溫。傳感(gan)器工作溫度大(da)于其額定值;對(dui)策:改善工藝條(tiáo)件或選用分體(ti)式傳感器測量(liàng)。
6結論
　　渦街流量(liàng)計是依據卡門(men)旋渦原理對封(fēng)閉管道流體流(liu)㊙️量進行測量的(de)流量計，因具有(you)良好的介質适(shì)應能💰力，無需溫(wēn)度和壓力補償(cháng)即可直接測量(liàng)蒸汽、空氣及其(qí)他氣🔅體、水及🏃🏻‍♂️其(qi)他液體的工♍況(kuàng)體積流量，配備(bei)溫度、壓力傳感(gǎn)器可測量标況(kuang)體積流量和質(zhì)🔞量流量，是節流(liu)式流量計的理(lǐ)想替代‼️産品。溫(wēn)度補償一體型(xing)渦街流量計還(hai)帶有溫度傳感(gǎn)器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽(qi)的溫度并計算(suan)出壓力，從而顯(xian)示飽和蒸汽的(de)質量流量。溫壓(yā)補償一體型渦(wō)街流量計帶有(you)溫度、壓力傳感(gǎn)器，用⛷️于氣體流(liu)量測量，可直接(jiē)測量出氣體介(jiè)質的溫度和☀️壓(ya)力，從而顯示氣(qi)體的标況體積(jī)流量。
　　渦街流量(liang)計可以測量液(ye)體、氣體以及蒸(zheng)汽等介質🔴，在🏃🏻‍♂️氯(lǜ)堿行業中廣泛(fàn)應用。但隻有在(zài)正确設計、正确(què)選型以及正确(què)⭕安裝的條✌️件下(xià)才能保證其測(cè)量正确穩定，發(fa)揮其應有的🙇🏻作(zuò)用。

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