渦(wo)街流量計(jì)用于蒸汽(qi)管道計量(liang)中的常見(jian)異常及處(chù)理

1. 渦(wō)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wo)街流量計(jì)簡稱 vsD，是基于卡(kǎ)門渦街原(yuan)理制成的(de)一種流體(tǐ)振蕩性流(liú)量計。即🔞在(zai)流動的流(liu)體中放置(zhì)一個非流(liú)線型的對(duì)稱形🏃‍♀️狀的(de)物體（渦街(jiē)⭐流量傳感(gǎn)器中稱之(zhi)爲漩渦發(fā)生體），就會(hui)在其下流(liu)兩側産生(shēng)🐉兩列有規(guī)律的漩渦(wō)即卡門渦(wo)💰街，其漩渦(wō)頻率正比(bi)于流體速(sù)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wō)街頻率 d--漩渦發(fa)生體寬度(du)

    u-來流(liú)速度     S_-斯特勞哈(ha)爾數

    S_的值與漩(xuan)渦發生體(ti)寬度研口(kou)雷諾數 Re有關。當(dang)雷諾數 Re<2×104情況下(xia)， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的(de)範圍内， S_值基本(běn)上保持不(bú)變，這段範(fan)圍爲流量(liàng)計的基本(ben)測量範圍(wéi)。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhi)時，漩渦産(chan)生的頻率(lü) F與流(liu)體的平均(jun1)流速 u成正比，利(lì)用這一特(tè)性制成了(le)渦街流量(liang)計。

        斯(sī)特勞哈爾(ěr)數爲無量(liàng)綱參數，它(tā)與漩渦發(fā)生體形狀(zhuang)及🏃🏻‍♂️雷諾數(shu)㊙️有關，圖 2所示爲(wèi)圓柱狀漩(xuán)渦發生體(tǐ)的斯特勞(láo)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuò)⛹🏻‍♀️數的關系(xì)圖。由圖可(kě)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wèi)常數，這是(shì)儀表正常(chang)工作範圍(wei)，

        渦街(jie)流量計輸(shū)出的脈沖(chòng)頻率信号(hào)不受流體(ti)物性和組(zu)分變化的(de)影響，即儀(yi)表系數在(zài)一定雷諾(nuo)數範🈲圍内(nei)🔱僅與漩渦(wo)㊙️發生體及(ji)🔞管道的形(xíng)狀尺寸等(deng)有關。但是(shì)作爲流量(liàng)💞計在物料(liào)平衡及能(neng)源計量中(zhong)需檢測質(zhì)量流量的(de)，這時流量(liang)計的❤️輸出(chu)信号應同(tong)時監測體(tǐ)積流量和(he)流體密度(dù)，流體物性(xìng)和組分對(duì)流量計量(liàng)還是有直(zhi)接影響的(de)。

        渦街(jiē)流量計具(jù)有以下一(yi)些特點：

    1) 輸出爲(wèi)脈沖頻率(lǜ)，其頻率與(yǔ)被測流體(ti)的實際體(ti)積流量成(chéng)正比，它不(bu)受流體組(zǔ)分、密度、壓(yā)力、溫度的(de)影響；

    2) 測量範圍(wéi)寬，一般範(fàn)圍度可達(dá) IQ 1以上(shang)；

    3) 度較(jiao)高的（與差(cha)壓式，浮子(zi)式流量計(ji)比較），對于(yú)氣體一般(bān)爲測量🛀🏻值(zhí)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(líng)點漂移；

    4) 結構簡(jian)單牢固，安(ān)裝方便，維(wéi)護費較低(di)；

    5) 應用(yòng)範圍廣泛(fan)，可适用液(ye)體、氣體和(he)蒸氣。

    6) 壓損小 (約爲孔(kǒng)闆流量計(ji) 1/4- 1/2)。

         應該看到(dao)，渦街流量(liang)計尚屬發(fa)展中的流(liú)量計，渦街(jie)🌈流量計🤩自(zi) 20世紀(ji) 70年代(dài)在工業上(shang)應用以來(lái)，由幹它具(ju)有一些突(tū)出的特點(dian)，受📱到用戶(hù)歡迎，并得(de)到迅速發(fa)展。像它這(zhè)樣開發隻(zhi)有 2哆(duō)年即己跻(jī)身通用流(liú)量計之列(lie)，在流量計(ji)中是少有(you)的。由于應(yīng)用時間短(duǎn)，無論理論(lun)研究或實(shí)踐經驗都(dōu)比㊙️較薄弱(ruo)，不免出現(xiàn)一些問題(ti)，這是不足(zu)爲怪的。

        在蒸汽(qì)供熱計量(liàng)中，由于蒸(zhēng)汽很難用(yong)其它常規(guī)方法🐅稱量(liang)，同時蒸汽(qì)是供熱的(de)介質，管網(wang)和設備的(de)啓停和🍓環(huán)境溫度的(de)變化都給(gěi)供熱電廠(chang)或用戶帶(dài)來經濟影(yǐng)響，渦街流(liu)量計出現(xian)異常和故(gu)障時，會給(gěi)用戶帶來(lai)更🥰多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(li)好流量計(jì)出現的異(yi)常，才是解(jie)決争議的(de)zui有效辦法(fa)♍。

2. 常見(jiàn)異常及處(chu)理

    (1) 故(gù)障現象實(shí)際流量大(dà)時表計流(liú)量反而變(bian)小，同時壓(ya)力明顯下(xia)降。

       故(gù)障原因：實(shí)際流量超(chāo)過表計工(gong)作上限流(liú)量，表計與(yǔ)實際流量(liang)不匹配。

       渦街流(liu)量計的儀(yí)表口徑及(jí)規格選擇(ze)很重要，它(tā)類似于差(chà)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻壓流⛷️量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(ji)算，在進行(háng)儀表選擇(zé)時必須明(míng)确🌈熱用戶(hu)工作狀态(tai)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hai)應檢查流(liu)量測🥵量範(fàn)圍⭐是否處(chu)⭐于儀表的(de)*工作範圍(wéi)（即上限流(liu)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計(jì)的輸出信(xìn)号是與工(gong)作狀态的(de)體積🚶流量(liàng)成正比💯的(de)，表計是在(zài)标準狀态(tai)校驗的，把(bǎ)測到的信(xìn)号流量換(huan)算成👄同樣(yang)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liu)量方爲實(shi)際流量，這(zhe)被稱爲流(liu)量計的自(zi)動補償計(jì)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

  Q-補償計算(suàn)得出的實(shi)際體積流(liu)量， m3／ h；

  Q-工(gōng)作狀态測(cè)量到的脈(mo)沖頻率所(suo)對應的體(tǐ)積

流(liú)量， nf /h;

    B P-分(fèn)别爲工作(zuò)狀态和标(biao)準狀态下(xià)的

壓(yā)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuò)狀态和标(biāo)準狀态下(xià)的熱力

學溫度(du)， K

    Z z-分别(bié)爲工作狀(zhuàng)态和标準(zhun)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shù)。

       在用(yòng)戶用汽高(gao)峰時，表計(ji)可測量頻(pín)率和容積(ji)流量 Q都達至上(shang)限不再上(shang)升，同時因(yin)爲受過小(xiǎo)的管道通(tōng)徑節流，造(zào)成壓力 p下降，所(suǒ)以表計的(de)顯示流量(liàng) Q下降(jiang)。

        當用(yòng)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuo)大生産後(hòu)未及時通(tong)知供汽方(fang)，就可能造(zao)成類似現(xian)象，尤其在(zai)量程範圍(wei)🥵較小的小(xiao)流量用戶(hu)中更容易(yì)出現。此時(shi)，通過比較(jiào)該流量下(xia)的對應頻(pin)率脈沖值(zhí)，就可以了(le)解實際的(de)流量情況(kuang)。必要🐅時需(xu)要更換适(shì)合的流量(liang)計。

     (2) 故(gù)障現象用(yòng)戶停止用(yong)汽後還有(you)一個穩定(ding)的用汽量(liàng)🔞。

     故障(zhang)原因儀表(biǎo)靠近強電(diàn)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gàn)擾源，受附(fu)近電🤩纜的(de)電磁信号(hào)影響形成(chéng)假信号。

      這種情(qing)況下，通常(cháng)可以通過(guo)分析當時(shí)的假流量(liang)信☁️号的頻(pín)率，正好爲(wèi) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liu)電的頻率(lǜ)來确定。通(tōng)過遠離幹(gàn)擾源安裝(zhuāng)，改善屏蔽(bì)與接地，排(pái)除電磁幹(gàn)擾就可以(yǐ)得到解決(jué)。

    (3) 故障(zhàng)現象有不(bu)規則的異(yì)常峰值流(liu)量出現。

       故障原(yuan)因：轉換器(qi)靈敏度過(guò)高；流量計(ji)受外界振(zhen)動幹擾，産(chan)生假💘流量(liàng)信号。

       如儀表安(an)裝在振動(dong)的設備附(fu)近或有過(guò)往車輛的(de)☎️路💰邊🐇時，外(wài)界的振動(dòng)形成一個(gè)類似于渦(wō)街頻率的(de)信号，被表(biao)計當做流(liú)量顯示出(chu)來。首先在(zai)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chang)所時盡量(liàng)注意避開(kai)振動源，對(duì)于已經安(an)裝完成的(de)表計可以(yǐ)通過一些(xie)辦法補救(jiù)：

    -采取(qǔ)減震措施(shī)，如采用彈(dàn)性軟管連(lián)接在小曰(yue)徑中，加裝(zhuang)管道支撐(chēng)物是種有(you)效的減震(zhèn)方法；

    -加強信号(hào)濾波，降低(di)放大器靈(ling)敏度，提高(gao)觸發電平(ping)的方🥵法。

    條件允(yǔn)許的話還(hai)是将表計(ji)改裝，遠離(lí)振動源。

       (4) 故障現(xian)象用戶用(yong)汽較小時(shi)，表計顯示(shì)流量爲零(ling)。

       故障(zhang)原因：這是(shi)所有流量(liàng)計都存在(zai)的小流量(liang)切換問題(tí)⭐，當✌️用✉️戶流(liú)量小到一(yi)定值時，表(biao)計己不能(néng)檢測🔆到微(wei)小的信号(hao)而當作無(wú)🔅信号計量(liàng)爲零流量(liang)，造成計量(liang)誤差。

        相比較于(yú)孔闆式流(liu)量計，渦街(jiē)流量計的(de)小流量測(ce)量🚶‍♀️能力還(hai)是相當不(bu)錯的，目前(qian)可解決的(de)辦法是：首(shǒu)先在給熱(re)用戶進行(hang)表計選型(xing)時要盡量(liàng)選擇合适(shi)✨的口徑，尤(yóu)其不能過(guò)大，口徑越(yuè)大所可🐆能(neng)出現小流(liú)量切換值(zhí)也越大；其(qí)次一些熱(rè)用戶和供(gong)🏃熱單位協(xie)👄議，參考用(yong)戶端的蒸(zhēng)汽溫度來(lái)判斷用戶(hu)是否用汽(qì)☎️，如果在一(yi)定溫度值(zhi)以上按用(yòng)🥵戶表計zui小(xiǎo)汽量統計(jì)，低于該溫(wen)度值視爲(wèi)用戶❓停用(yong)，計量爲零(ling)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hu)用汽量突(tu)然變小，同(tong)時壓力也(ye)同比例下(xià)降👈。

故(gu)障原因：用(yòng)戶端壓力(li)變送器信(xin)号管堵塞(sai)或被閥門(men)被人爲關(guan)💯閉。

此(cǐ)時可以通(tong)過分析流(liú)量信号脈(mò)沖值大概(gài)了解實際(ji)流量，和故(gù)障 1道(dào)理相似，同(tóng)樣的脈沖(chong)信号下，壓(yā)力變小給(gěi)了計量🌈系(xi)統一🐪個介(jie)🚶‍♀️質比容變(bian)小的假信(xìn)息，通過系(xì)統的補償(cháng)計算後，總(zong)計量結果(guo)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuò)好日常計(ji)量🐕檢查，及(jí)時發現異(yì)常，通常還(hái)要求用戶(hù)方的表計(ji)盡量上鎖(suo)防止人爲(wei)破壞。壓力(lì)導管與💋變(biàn)送器之間(jian)不裝閥門(mén)直通也是(shi)一個⁉️辦法(fǎ)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yú)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hù)端電源消(xiao)失，遠程系(xi)統招測不(bu)到，直至電(dian)源恢複。系(xi)統招測不(bu)到期間表(biao)計計量爲(wèi)零，給供汽(qi)單位帶來(lái)損失。

       由于熱用(yong)戶終端箱(xiāng)電源的重(zhong)要性，安裝(zhuāng)時就要求(qiu)接入熱👅用(yòng)戶端的zui可(kě)靠電源，但(dàn)如果用戶(hu)方用電不(bu)穩尤其是(shi)停電後仍(réng)要進行生(shēng)産的，可增(zeng)設一台大(dà)🌈容量蓄電(diàn)池，zui長用電(dian)時間可達(dá)一周。

3. 結束語

       在衆多(duō)的流量計(jì)中，渦街流(liu)量計的經(jīng)濟性較好(hao)，是一種♌經(jing)濟實🥵惠的(de)流量計。渦(wo)街流量計(ji)的基本性(xìng)能處于中(zhong)等偏上水(shui)平，購置⭕費(fèi)低于質量(liàng)式、電磁式(shì)、容積式等(děng)，而安裝、運(yun)行、維護費(fei)低于節流(liu)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wèi)控制系統(tǒng)檢測儀表(biao)可🏒采用幹(gàn)校😍方式節(jie)省周期校(xiào)驗費用。

        多年實(shi)踐證明，渦(wō)街流量計(jì)的選用選(xuan)型和使用(yòng)）是用好流(liú)量計的關(guān)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chang)應加強售(shou)前服務，即(ji)幫助用戶(hù)選型，并在(zai)安裝投用(yòng)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhuā)住這一環(huan)節，該流量(liàng)計不失爲(wei)一種性能(neng)不錯的流(liú)量計