摘(zhai)要:本文主(zhu)要說明渦(wo)街流量計(ji) 的工作特(te)性，以及應(ying)用于蒸汽(qi)管道計量(liang)中可能遇(yu)到的問題(ti)和處理方(fang)法。并且從(cong)理論和實(shi)踐的結合(he)上介紹了(le)采用溫度(du)🔴、壓力自動(dong)補償方法(fa)進行蒸汽(qi)流量測量(liang)的基本思(si)想。結合實(shi)🌈際，對溫💚度(du)變化引起(qi)儀表常數(shu)變化所造(zao)成的測量(liang)誤差進行(hang)了分析，指(zhi)出了修正(zheng)方法，并就(jiu)有關蒸汽(qi)測量中的(de)一些具體(ti)問題提出(chu)了讨論。
1渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuan)理
 
　　渦街流(liu)量計(簡稱(cheng)VSP),是基于卡(ka)門渦街原(yuan)理制成的(de)一☁️種流體(ti)振蕩性流(liu)量計。即在(zai)流動的流(liu)體中放置(zhi)一個非流(liu)線型的對(dui)稱形狀的(de)物體，就會(hui)在其下流(liu)兩❄️側産生(sheng)❓兩列有規(gui)律的漩渦(wo)即卡門渦(wo)🏒街，其漩渦(wo)頻率正比(bi)于流體速(su)度:F=Stu/d.St的值與(yu)漩渦發生(sheng)體💞寬度d和(he)雷🛀🏻諾數Re有(you)關。當雷諾(nuo)數Re<2X104情況下(xia)，St爲變數，當(dang)✨Re在2X104~7X106的範圍(wei)内⛷️，St值基本(ben)上保持不(bu)變，這段範(fan)圍爲流量(liang)計的基本(ben)測量範圍(wei)。當d和St爲定(ding)🙇‍♀️值時，漩渦(wo)産生的頻(pin)率F與流體(ti)的平♊均流(liu)速u成正比(bi)，.利用這--特(te)性制成了(le)渦街流量(liang)計。斯特勞(lao)哈爾數爲(wei)無量👨‍❤️‍👨綱參(can)數，它與漩(xuan)渦發生體(ti)形🆚狀及雷(lei)諾數有關(guan)，圖2所示爲(wei)圓柱狀漩(xuan)渦發生體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuo)數的關系(xi)圖。由圖可(ke)見，在ReD=2X104~7X106範圍(wei)内，Sr可視爲(wei)常數，這是(shi)儀表正常(chang)工作範圍(wei)。渦街流量(liang)計輸出的(de)脈沖頻率(lü)信号不受(shou)流體物性(xing)和組分變(bian)化的影😍響(xiang)，即儀表系(xi)數在一✊定(ding)雷諾數範(fan)🏃🏻‍♂️圍内僅與(yu)旋渦發生(sheng)體及管道(dao)的形狀尺(chi)寸等有關(guan)。但是作❌爲(wei)流量計在(zai)物料平衡(heng)及能源計(ji)量中需檢(jian)測✏️質量流(liu)量，這時流(liu)量計的輸(shu)出♈信号應(ying)同時監測(ce)體👣積流量(liang)和流體密(mi)度，流體物(wu)性和組分(fen)♍對流量計(ji)量👈還是有(you)直接影響(xiang)的。
 
2渦街流(liu)量計中常(chang)見的問題(ti)及解決方(fang)法
　　渦街流(liu)量計尚屬(shu)發展中的(de)流量計，自(zi)20世紀70年代(dai)在工業上(shang)應用以來(lai)，由于它具(ju)有一些突(tu)出的特點(dian)，受㊙️到用☔戶(hu)歡迎并迅(xun)速發展。像(xiang)它這樣開(kai)發隻有20多(duo)年即已跻(ji)身通用流(liu)量計之列(lie)，在流量計(ji)中是少有(you)的。由于應(ying)用時間短(duan)，無論理論(lun)研究或實(shi)踐經驗都(dou)比🔞較薄弱(ruo)，不免👣出現(xian)-.些問題，這(zhe)是不足爲(wei)☔怪的。在蒸(zheng)汽😄供熱計(ji)量中，由于(yu)蒸汽很難(nan)用其它常(chang)規方法稱(cheng)量，同時蒸(zheng)汽是供熱(re)☀️的介質，管(guan)網和設備(bei)的啓停和(he)環境溫度(du)的變化都(dou)給👣供熱電(dian)廠或用戶(hu)‼️帶來經濟(ji)影響，渦街(jie)流❌量計出(chu)現異常，了(le)解和處理(li)好流量計(ji)出現的異(yi)常，才是解(jie)決争議的(de)有效辦法(fa)。實際流量(liang)大時表計(ji)流量✉️反而(er)變小，同時(shi)壓力明顯(xian)下降。實際(ji)流量超過(guo)表計工作(zuo)上限流量(liang)，表計與實(shi)際流量不(bu)匹配。渦街(jie)流量計的(de)儀表口徑(jing)及規格選(xuan)擇很重要(yao)，它類似于(yu)差壓流🔞量(liang)計節流裝(zhuang)置的設計(ji)計算，在進(jin)行儀表選(xuan)擇時必須(xu)明确熱用(yong)戶工作狀(zhuang)🌈态的最大(da)、常用、最👣小(xiao)流量🌈，還應(ying)檢查流💔量(liang)測量範圍(wei)是否處于(yu)儀表的工(gong)作範圍。渦(wo)街流量計(ji)的輸出信(xin)号是⛷️與工(gong)作❌狀态的(de)體積流量(liang)成正比，表(biao)計是在标(biao)準狀态✍️校(xiao)驗💛的，把測(ce)到☀️的信号(hao)流量換算(suan)成同樣爲(wei)标🈲準狀态(tai)下的流量(liang)方爲實際(ji)流量，稱爲(wei)流量計的(de)自動補償(chang)計算。有不(bu)規則的異(yi)常峰值流(liu)量💘出現。主(zhu)要原因:
1)轉(zhuan)換器靈敏(min)度過高;
2)流(liu)量計受外(wai)界振動幹(gan)擾，産生假(jia)流量信号(hao)。如儀表安(an)裝在💃🏻振♻️動(dong)✨的設備附(fu)近或有過(guo)往車輛的(de)路邊時，外(wai)界的振動(dong)形成一一(yi)個類似于(yu)渦街頻率(lü)的信号，被(bei)表計當做(zuo)流量顯示(shi)💁出來。
首先(xian)在選擇傳(chuan)感器安裝(zhuang)場所時盡(jin)量注意避(bi)開振動源(yuan)，對👉于已經(jing)安裝完成(cheng)的表計可(ke)以通過一(yi)-些辦🛀🏻法補(bu)救:
1)采取減(jian)震措施，如(ru)采用彈性(xing)軟管連接(jie)在小口徑(jing)中、加裝管(guan)道支撐物(wu)等是有效(xiao)的減振方(fang)法:
2)加強信(xin)号濾波，降(jiang)低放大器(qi)靈敏度，提(ti)高觸發電(dian)平🙇🏻的方法(fa)。條件允許(xu)的話最好(hao)還是将表(biao)計改裝，遠(yuan)離振動源(yuan)。
3雙旋渦發(fa)生體渦街(jie)流量計用(yong)于蒸汽流(liu)量測量遇(yu)到的難題(ti)🔞及采用的(de)對策
　　應力(li)式雙旋渦(wo)發生體渦(wo)街流量計(ji)，由于其原(yuan)理及結構(gou)的特點🛀，可(ke)以适用于(yu)氣體、液體(ti)，可以制成(cheng)高溫、低溫(wen)☎️、高壓、耐腐(fu)蝕型流量(liang)計，用于多(duo)種流量的(de)測量。渦街(jie)流量計是(shi)通過檢測(ce)流體經過(guo)旋渦發生(sheng)體處産生(sheng)的旋渦數(shu)而求得偶(ou)段時間間(jian)隔内流過(guo)的流體總(zong)量。渦街流(liu)量計及其(qi)🐅旋渦發生(sheng)體--般都爲(wei)金屬材料(liao)制作。根❄️據(ju)❤️分子運動(dong)理論♌可知(zhi)，金屬固體(ti)在高溫下(xia)具有熱膨(peng)脹的特性(xing)。當溫度變(bian)化較大時(shi)，發生📐體的(de)柱體寬度(du)和流量計(ji)的本體通(tong)徑将随之(zhi)變化，這将(jiang)引起🌍測量(liang)誤差。因此(ci)，當渦街流(liu)量計用于(yu)蒸汽🚶‍♀️流量(liang)測量時，就(jiu)有一些特(te)殊的問題(ti)需要研究(jiu)，并針💜對不(bu)同情況采(cai)取相應對(dui)策。
3.1渦街流(liu)量計用于(yu)蒸汽測量(liang)時的儀表(biao)常數修正(zheng)
　　當渦街流(liu)量計用于(yu)燕汽流量(liang)測量時，盡(jin)管對密度(du)的變化采(cai)取了自動(dong)補償校正(zheng)措施，但對(dui)于瞬時流(liu)💚量的計量(liang)🌐誤差依然(ran)👅存在。當渦(wo)街流量傳(chuan)感器使用(yong)在溫度較(jiao)高的場合(he)時⛹🏻‍♀️，由于傳(chuan)感器柱體(ti)和流量計(ji)本體通流(liu)部分鋼材(cai)熱膨脹，幾(ji)何尺寸發(fa)生變化，直(zhi)接使儀表(biao)常數發生(sheng)變化，因此(ci)，在高溫下(xia)使用，流量(liang)計的儀表(biao)常數🏃🏻‍♂️必須(xu)進行修正(zheng)。由表1結果(guo)可以看出(chu)，工作溫度(du)高于100℃時👌渦(wo)街流量計(ji)應進行儀(yi)表常數的(de)修正。
3.2實際(ji)測量結果(guo)與分析
　　将(jiang)3台插入式(shi)雙旋渦發(fa)生體渦街(jie)流量計配(pei) 智能流量(liang)積算儀 安(an)裝于某廠(chang)，采用溫、壓(ya)補償方式(shi)，測量過熱(re)蒸汽，安裝(zhuang)示意圖如(ru)圖2所示。

　　兩台20t/h鍋(guo)爐交替運(yun)行，1#和2#管道(dao)爲φ325mm，3#管道爲(wei)φ273mm，壓力爲0.3~0.4MPa,溫(wen)度250℃。流量✔️計(ji)出廠🤩時儀(yi)表常數爲(wei)Kep=258.00次/m³，修正後(hou)的儀表常(chang)數爲Kt=255次/m3。其(qi)修正前‼️、後(hou)的測量結(jie)果及誤差(cha)見表2和表(biao)3。
 
　　插入式渦(wo)街流量計(ji) 測量精度(du)爲士2.5%，考慮(lü)到 溫壓變(bian)送器 的測(ce)量誤差和(he)鍋爐本身(shen)的效率等(deng)因素，用戶(hu)認爲儀表(biao)工作正常(chang)，計量基本(ben)符合要求(qiu)，爲實現經(jing)濟考核目(mu)标提🚶‍♀️供了(le)可信的依(yi)據。
4結束語(yu)
　　在用渦街(jie)流量計對(dui)蒸汽進行(hang)測量時補(bu)償是十分(fen)🔞必🌈要的。一(yi)般情況下(xia)，在飽和蒸(zheng)汽測量中(zhong)均采用壓(ya)力參數補(bu)🤩償。因此，在(zai)用于蒸汽(qi)測量時，流(liu)量計設計(ji)選型應适(shi)當将被測(ce)介質的下(xia)限流速提(ti)高，且溫度(du)上限最好(hao)在250℃左右。雙(shuang)旋渦發生(sheng)體渦街流(liu)量計的旋(xuan)渦傳感器(qi)與流量計(ji)殼體📱的連(lian)接是采✍️用(yong)懸臂梁結(jie)構，用于蒸(zheng)汽測量的(de)傳感器與(yu)殼體連接(jie)處，最好采(cai)用剛性結(jie)構的密🤞封(feng)件，防止在(zai)旋渦🚶升力(li)作用下，傳(chuan)感器産生(sheng)的内應力(li)部分被密(mi)封件吸收(shou)而使得測(ce)♉量靈敏度(du)下降。

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