摘 要：簡要(yao)介紹了渦街流(liu)量計 在化肥廠(chǎng)的成功應用，叙(xu)述了渦街流量(liang)計的工作原理(li)、安裝及使用過(guò)程中的注意事(shi)項；總結了渦街(jiē)👨‍❤️‍👨流量計在⛹🏻‍♀️現場(chang)應用中的🛀故障(zhang)處理及常規維(wéi)護。
1 渦街流量計(jì)概述
　　渦街流量(liang)計利用“卡門渦(wō)街”測量原理，測(cè)量封閉管道内(nei)介質的☂️工況體(ti)積流量，它具有(yǒu)其他流量計不(bú)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可兼🌐得的較多(duo)優點，20世紀👌70年代(dài)以來得到了迅(xùn)速的☔發展。與 渦(wo)輪流量計 相比(bǐ)，它沒有可動的(de)機械部件，從而(er)維護量小，儀表(biǎo)常數穩定，容易(yì)在工作環境中(zhong)保證精度；與孔(kong)闆相比，它的測(ce)量範圍大，壓力(li)☁️損失小，精度高(gāo)。渦街流量計屬(shǔ)于流體振👅動式(shi)流量計，可☀️用于(yu)測🈲量飽和蒸汽(qi)、過熱蒸汽、各種(zhong)氣體（如煤氣、天(tian)然氣、壓縮空氣(qì)、氧氣、氮氣、氩氣(qì)、氫💰氣、二氧化碳(tàn)等）、水及低粘度(du)、低溫液體🈲（如鹽(yán)水、液氮）。汽液通(tōng)用，無需實液标(biao)定；可準确測量(liang)封閉管道中蒸(zheng)汽、氣體和液體(tǐ)的流量。有抗振(zhen)、耐腐、高溫、防爆(bào)等多種類型供(gòng)選用。通徑DN200以上(shang)爲 插入式渦街(jiē)流量計 ；适用于(yu)冶金、化工、石油(you)、煤氣、城市供排(pái)水、食品、紡織、礦(kuàng)山等工💃業過程(cheng)、能源管理和環(huán)境工程行業。
2 渦(wō)街流量計的測(cè)量原理

圖1 卡門漩渦(wō)
　　渦街流量計是(shì)根據卡門渦街(jiē)原理制成的，在(zài)流動‼️的液體中(zhōng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻插入一個非流(liu)線型柱狀物，則(ze)在柱體下遊會(huì)♉産生如圖1所示(shì)的兩列不對稱(chēng)且又有規律的(de)🔴漩渦。該漩渦在(zài)柱體的側後方(fang)産生、分開，形成(cheng)漩渦列，通常稱(cheng)😄作卡門渦街或(huò)者卡門渦列。當(dāng)滿足h'/1=0.281時，所産生(shēng)的卡門漩渦是(shì)穩定的，而且産(chan)生單列漩渦的(de)頻率與圓柱🌍體(tǐ)的直徑和流體(ti)流速有如下關(guān)♍系：
式中：f-旋渦的(de)釋放頻率/Hz；υ-流過(guo)旋渦發生體的(de)流體平均速度(dù)🏒/m/s；d-旋渦發生體特(tè)征寬度/m；St爲斯特(tè)羅哈數，無量綱(gāng)，數值範圍爲0.14~0.27，St是(shi)雷諾數的函數(shu)，St=f（l/Re）。
　　當雷諾數Re在102～105範(fàn)圍内，St值約爲0.2，因(yin)此，在測量中，要(yào)盡量🔴滿♌足流體(ti)的雷諾數在102～105，旋(xuán)渦頻率f＝0.2υ/d。
　　由此可(ke)知，通過測量旋(xuán)渦頻率就可以(yi)計算出流過旋(xuán)渦發🈲生體的流(liu)體平均速度v，再(zài)由式q=υA可以求出(chu)流量q，其中A爲流(liu)體流過旋渦發(fa)生體的截面積(ji)。
　　渦街流量計由(yóu)檢測器、放大器(qi)和轉換器等組(zǔ)成，當🚶旋渦在發(fa)生體兩側産生(shēng)時，利用壓電傳(chuan)感器測出與流(liu)體流向垂直的(de)交變升力變化(huà)，将升力的變化(huà)轉換爲電的頻(pin)率信号，再将頻(pin)🐉率信号📐進行放(fàng)大和整形，直接(jie)以數字輸出，與(yǔ)數字顯示儀表(biao)⛹🏻‍♀️配套，也可☂️以通(tong)過D/A轉換成4mA～20mADC輸出(chū)，以便進行測量(liàng)指示、記錄、積算(suan)🌈和控制等。
3 渦街(jie)流量計在化肥(fei)廠的應用
　　化肥(fei)廠主要生産裝(zhuāng)置合成氨裝置(zhi)和尿素裝置流(liú)量儀表共116塊📞，其(qi)中渦街流量計(jì)32塊，占28%，主要用于(yú)測量蒸汽、天然(ran)🤩氣、二氧化碳、冷(leng)凝液等。用于蒸(zheng)汽測量的💃🏻渦街(jie)流量計的效果(guǒ)最爲明顯，在化(hua)肥💃廠的中壓蒸(zhēng)汽中加入了磷(lin)酸三鈉，磷酸三(san)鈉易結晶✉️，采用(yòng)差壓式流量計(ji)，如果現場一次(ci)🔴表的排污閥等(deng)有洩漏現💃象，磷(lin)酸三鈉就會在(zài)引壓管線中沉(chén)澱、析出，造成引(yǐn)壓管線的堵塞(sai)，從而導緻🔆流量(liàng)儀表指示不準(zhun)确或者波動大(da)，給工藝人🏃‍♀️員的(de)正常操作和控(kong)制帶來困難。下(xià)面結合化肥廠(chǎng)用于中壓👨‍❤️‍👨蒸汽(qì)測量的渦街流(liú)量計FT-3002，談談渦街(jiē)流🛀量計的安裝(zhuang)、故障處理及常(cháng)規維㊙️護。
3.1 渦街流(liú)量計的安裝
（1）渦(wō)街流量計盡量(liàng)安裝在遠離振(zhèn)動源和電磁幹(gan)擾較強🈲的地方(fāng)，FT-3002安裝位置附近(jin)無電磁流量計(jì)等高頻率電磁(cí)設備。
（2）閥門位置(zhi)和直管段長度(du)選擇。一般來講(jiang)，把渦街流量🔴計(ji)安裝在閥門的(de)上遊，直管段較(jiào)長，前後直管段(duàn)要滿足渦街流(liu)量計的要求。化(huà)肥廠的中壓蒸(zhēng)汽由輔助鍋爐(lú)提供，中壓蒸汽(qi)的流量控制由(you)調節閥完成，FT-3002的(de)安裝✨位置距離(lí)調節閥大約200m左(zuǒ)右，流📐量計前後(hou)直管段約20m左右(you)，這樣由于調節(jiē)閥調節帶來的(de)流體振動就不(bú)會對渦街流量(liang)計的測量産生(sheng)任何影響，保證(zhèng)了測量的穩定(ding)和準确。
（3）有縮頸(jǐng)、擴頸和彎管時(shí)，應配置合理的(de)上、下遊直管段(duàn)，如果☔管道中有(yǒu)一個彎管接頭(tóu)，那麽流量計和(he)旋渦發生體與(yu)彎管接頭應🆚在(zài)同一平面。
（4）設計(ji)流量計的安裝(zhuang)管道時，應設計(jì)旁路管道，方便(biàn)🔞拆卸、維♊修和調(diao)試。新安裝的管(guan)道或維修過的(de)管道，運行前應(ying)😍沖洗掉管内的(de)鐵鏽、水垢渣和(hé)污泥。FT-3002安裝位置(zhi)較高，搭建👅了專(zhuān)門的維護平台(tai)，這樣保證了儀(yí)表維護人員的(de)人生安全。
（5）要做(zuo)好渦街流量計(jì)的防雨、防雷電(dian)工作。如果渦街(jie)流量計👌安🐉裝🔞在(zai)露天，就必須加(jiā)裝遮雨帽，防止(zhi)變送器表🌂頭進(jìn)水，造成電♈子元(yuan)件故障；安裝渦(wō)街流量計💞的地(di)方應當遠離高(gao)大設備及☁️建築(zhu)物，以防雷擊。
用(yong)通訊器調整好(hao)渦街流量計的(de)量程、單位等參(cān)數。蒸汽💰流量受(shou)介質溫度和壓(yā)力的影響很大(da)，所以在距離渦(wō)街㊙️流量💰計較🈲近(jìn)的📱合适位置應(yīng)當安裝壓力變(biàn)送器和溫度🔴計(ji)，在DCS系‼️統裏，應當(dang)做好溫壓補償(chang)的組态，保證測(cè)量的準💃确。
3.2 常見(jian)故障處理及常(chang)規維護
（1）參數整(zhěng)定故障。由于參(cān)數錯誤，導緻儀(yi)表指示有誤。參(can)🏃🏻‍♂️數錯誤使得二(èr)次儀表滿度頻(pín)率計算錯誤。滿(man)度頻率相差不(bú)多的使得指♊示(shì)長期不準，實際(ji)滿度頻率大于(yú)💃計算的滿度頻(pín)率的使得指示(shi)大範圍波動，無(wú)法讀數，而資料(liào)上參數的不一(yī)緻性又影響了(le)參數的最終确(què)定，最終通過重(zhong)新标定結合相(xiàng)互比較确定了(le)參數，解決了這(zhè)一問題。
（2）二次表(biǎo)故障。這部分故(gu)障較多，包括：一(yī)次儀表電路闆(pǎn)有💃斷📞線之處，量(liàng)程設定有個别(bie)位顯示壞，K系數(shù)設定有個别位(wèi)顯示壞，使得無(wu)法确定量程設(she)定以及K系數設(she)🥰定，通過修複相(xiàng)⚽應的故障，問題(tí)得以解決。
（3）四路(lù)線路連接問題(ti)。部分回路表面(miàn)上看線路連接(jiē)很好，仔細檢查(cha)，有的接頭實際(jì)已松動造成回(huí)路中斷，有的接(jiē)頭雖連接很緊(jin)但由于副線問(wèn)題緊固螺釘緊(jin)固在了線皮上(shang)，也✔️使得回路中(zhōng)斷。
（4）漩渦變送器(qi)輸出信号不穩(wen)。漩渦發生體和(hé)儀表測量管結(jie)垢或阻塞，清洗(xi)變送器即可解(jiě)決問題。
（5）如果是(shi)分體式的渦街(jiē)流量計，應當經(jing)常檢查接線是(shì)否正常🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。
（6）定期對(dui)渦街流量計進(jin)行校驗。校驗時(shi)應當選擇具有(you)相關資質的校(xiào)驗機構。
（7）在非鑒(jiàn)定期内，如果工(gong)藝條件具備，應(yīng)當拆下流量計(jì)，清洗漩渦💋發生(shēng)體，清除發生體(ti)上的結垢。
（8）儀表(biǎo)的數據資料的(de)管理應引起足(zú)夠的重視，以利(li)于日後的工作(zuo)。
4 結語
　　渦街流量(liàng)計在化肥廠的(de) 成功應用表明(ming)，渦街流量計故(gù)障率低，減少了(le)儀表維護人員(yuán)的工作量，節約(yue)了人工成本和(he)材料成本，其精(jīng)度佳、可靠性好(hǎo)保證了裝置㊙️的(de)正常運行，提高(gao)了經😄濟效益。值(zhí)得同行借鑒。

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