摘要:介紹(shao)了渦街流(liu)量計 的測(ce)量原理和(hé)使用過程(cheng)中出現的(de)問題。結合(he)實際經驗(yàn)，總結了渦(wō)街流量計(jì)在儀表選(xuǎn)型、設計安(ān)裝和使用(yong)過程中的(de)注意事項(xiàng),以及氣體(ti)流量測量(liang)時的溫度(du)壓力補償(chang)組态計算(suan)。
1渦街流量(liàng)計的測量(liàng)原理
　　渦街(jiē)流量計是(shì)應用流體(ti)振蕩原理(lǐ)來測量流(liú)量的☁️，流💃🏻體(tǐ)在管道中(zhong)經過渦街(jie)流量變送(sòng)器時,渦街(jie)流量變送(sòng)器中設置(zhì)有旋渦發(fa)生體(阻流(liu)體),在流體(ti)從旋渦發(fa)生❗體兩側(ce)交替地産(chǎn)生有規則(ze)的旋渦,這(zhe)種旋🌈渦稱(chēng)爲卡💘曼渦(wō)街。旋渦列(liè)在旋🌈渦發(fā)生體下遊(yóu)非對稱地(dì)排列，對于(yú)确定的測(ce)量管内徑(jìng)D和發生體(ti)迎流面寬(kuān)度d.流體的(de)狀态體積(jī)流量q,與渦(wō)街的旋渦(wo)頻率成正(zhèng)比，也就是(shi)說隻要測(ce)量出頻率(lǜ)f,可知流量(liàng)q,的大小，即(jí)：

　　式中Sr是斯(sī)特勞哈系(xi)數，與Re有關(guan);d爲鈍體的(de)迎流向寬(kuān)度;D爲管道(dào)内徑。
　　由式(shì)可看出，用(yòng)渦街流量(liang)計測量流(liú)體的體積(jī)流量,主要(yào)是通過測(ce)量旋渦頻(pín)率f來實現(xiàn)。而旋渦頻(pín)率隻與流(liú)速f和發生(sheng)體的幾何(hé)參數有關(guān),而與被測(ce)流體的特(te)性和組分(fèn)🔞無關。
2渦街(jiē)流量計的(de)應用
2.1渦街(jiē)流量計的(de)選型
　　流量(liang)儀表選型(xíng)原則根據(ju)氯堿化工(gōng)行業特點(dian)，首先要考(kǎo)慮防爆性(xìng)能。如本案(àn)列中的乙(yi)炔氣體爲(wei)易燃易爆(bào)的介質，所(suǒ)以選型的(de)👉第--步就是(shì)要考慮流(liú)量儀表的(de)防🆚爆性能(neng)☎️。其次是❤️弄(nong)清工藝介(jie)質的物理(li)和化學特(te)性。比如:介(jiè)質的溫度(du)、壓力、密度(du)、粘度、電導(dǎo)率;流量測(ce)量範圍;充(chōng)許的壓力(li)損失;介質(zhi)的腐蝕程(chéng)度等等。
2.2渦(wo)街流量計(ji)的安裝要(yào)求
　　渦街流(liú)量計屬于(yú)對管道流(liu)速分布畸(jī)變、旋轉流(liú)和流動脈(mò)動等敏感(gan)的流量計(jì)，因此，對現(xiàn)場管道安(ān)裝🈲條件✂️應(yīng)充分重視(shi),嚴格遵照(zhao)使安裝規(guī)範執行。
(1)減(jiǎn)小振動對(duì)渦街流量(liàng)計的影響(xiang)應該作爲(wei)渦街流量(liang)😍計現場安(an)裝的一個(ge)突出問題(tí)來關注，應(ying)盡量安🈲裝(zhuang)在遠離振(zhèn)動源和🤩電(diàn)磁幹擾較(jiào)強的地方(fang)。
(2)渦街流量(liang)計隻能單(dan)向測量,安(an)裝時注意(yì)保證介質(zhì)流💋量方👅向(xiàng)與流量計(jì)箭頭所示(shi)方向--緻，安(ān)裝地點周(zhou)圍應有充(chong)💔裕的空間(jian)，以便安裝(zhuang)和維護。
(3)渦(wō)街流量計(jì)首選安裝(zhuāng)方式爲垂(chui)直安裝,介(jie)質自下而(er)上通過流(liu)量計。即将(jiang)流量計安(an)裝在豎直(zhí)管道上📱,流(liu)量方向🐇爲(wèi)自下向上(shang),本項目中(zhōng)所有渦街(jie)流量計全(quán)部垂直安(an)裝。
(4)直管段(duan)要求:本項(xiang)目中由于(yú)兩個流量(liang)參數的重(zhòng)要性，流💋量(liàng)計全部安(ān)裝于調節(jiē)閥的上遊(you)，直管段按(an)前20D後10D要求(qiú)完成配管(guǎn)。并直管段(duan)法蘭焊接(jie)時，應卸下(xià)流量計,一(yī)定不能帶(dài)着流量計(ji)焊接法蘭(lan)。
(5)安裝時注(zhu)意管道口(kou)徑應略大(dà)于或等于(yú)儀表的内(nèi)徑，配管應(ying)與傳感器(qì)同心，同軸(zhou)偏差應不(bu)小于0.5DN。使用(yòng)密封🚶圈時(shí)，注意密封(feng)圈内徑應(yīng)略大于或(huo)等于儀表(biao)❤️的内徑，密(mì)封圈中心(xin)位于管道(dao)中心。
(6)要做(zuò)好渦街流(liú)量計的防(fang)雨工作。如(ru)果渦街流(liu)量計🐉安裝(zhuāng)🈲在露天㊙️，就(jiù)必須加裝(zhuāng)遮雨帽，防(fang)止變送器(qì)表頭進水(shui),造成電子(zi)💛元件故障(zhang)。
(7)連接渦街(jiē)流量計的(de)電纜走向(xiang),應盡可能(neng)遠.離強電(dian)磁場的幹(gan)擾場合。絕(jué)對不允許(xu)與高壓電(dian)纜一起敷(fu)設。屏蔽電(diàn)㊙️纜應㊙️盡量(liang)縮短🏒，最大(da)長度不超(chāo)過500m，且不得(de)盤卷，以減(jian)少分⛹🏻‍♀️布電(diàn)感。
2.3參數組(zu)态.
　　實際應(yīng)用中，乙炔(que)、氯氣流量(liàng)配比要求(qiú)非常嚴格(ge),一旦氯氣(qì)過♋量⭐就可(ke)能引起裝(zhuang)置爆炸。爲(wei)了生産過(guò)程的質🌈量(liang)與🥰安全，要(yao)求🆚所測量(liàng)的流量參(cān)數應爲20℃,101.325kPa标(biao)準狀态下(xià)的體積流(liu)量，才可以(yi)實現對氣(qì)♋體的計量(liang)與控制，故(gù)必☀️須對氣(qì)體流量進(jin)行壓力、溫(wen)度補償。實(shí)施✉️過程中(zhong)渦街流量(liang)計組态爲(wèi)工況流量(liang),4-20mADC輸出至控(kòng)制系統，由(you)HoneywellExperionPKS系統中FLOWCOMP模(mo)塊完成流(liú)量的溫度(dù)壓力補償(chang)計👈算，該模(mó)塊簡化了(le)🌏複雜的過(guo)程控制邏(luo)輯編寫與(yǔ)調試過程(cheng)，增加了測(ce)量和控制(zhi)精度，提高(gāo)了生産效(xiao)率。
2.3.1渦街流(liú)量計參數(shù)組态
　　過程(cheng)組态一工(gong)藝介質(gas)、參(cān)考K系數、内(nèi)徑、PV單位(m3/h)、量(liang)程值🏃‍♂️-URV、LRV、PV阻尼(ni)等。
2.3.2DCS系統溫(wen)度壓力補(bu)償組态
　　在(zài)Honeywell的DCS中有專(zhuān)用的FLOWCOMP模塊(kuai)進行流量(liàng)補償。此模(mo)塊可用于(yú)補償溫度(dù)、壓力、比密(mì)度或分子(zi)量變化的(de)流量測量(liàng)。被測介質(zhi)可以是✂️氣(qi)體⛹🏻‍♀️，蒸汽和(he)液體。原理(lǐ)如圖1所💁示(shi)。

FLOWCOMP模塊使用(yòng)以下基本(běn)公式來計(jì)算補償的(de)流量值作(zuo)爲其輸出(chū)。.
PV=CPV*(CF1/CF2)*F*COMPTERM
式中:PV---補償(cháng)輸出;
CPV---全面(miàn)比例系數(shu),缺省值爲(wei)1;
CF1,CF2--修正系數(shu),缺省值爲(wei)1;
F--未補償的(de)流量;
COMPTERM----補償(cháng)值。F
LOWCOMP模塊的(de)使用取決(jué)于Compterm的形式(shi)選擇。COMPTERM有5種(zhong)形式-A液體(ti),B氣體,蒸✂️汽(qì)C氣體、蒸汽(qi)(特定引力(li)),D氣體、蒸汽(qi)的體積流(liu)量,E蒸汽。補(bu)償輸入端(duān)引自各變(bian)量的PV輸入(ru)端。
本項目(mù)選用公式(shi)B用實際的(de)絕對溫度(dù)和絕對壓(yā)力來進行(háng)補償，具體(tǐ)如下:如果(guo)PVCHAR=SQUAREROOT,則

式中:P--實(shí)際壓力測(ce)量值(表壓(ya));
T一實際溫(wen)度測量值(zhi);
設計壓力(li);
RT-設計溫度(du);
P0---大氣壓，101.325kPa;
T0-溫(wen)度,273.15K。
FLOWCOMP模塊中(zhong)的組态内(nei)容如下:
PVEQN=EQB
PVCHAR=NONE
CPV=1.0
CF1=1.0
CF2=1.0
COMPHILM(補(bǔ)償系數.上(shang)限)=8(缺省值(zhi)爲1.25)
COMPHILM(補償系(xì)數下限)=0.8
RP=0.101325
RT=293.15
PO=0.101325
T0=273.15
　　這(zhè)樣工況體(tǐ)積流量就(jiù)可以轉換(huan)爲209C,101.325kPa标準狀(zhuang)态下的💞體(tǐ)積流量😄,便(biàn)于計量和(he)計量單位(wei)的統--,從而(er)流量計✨量(liang)能💛夠更📧加(jia)合理,确保(bao)裝置的穩(wen)定運行。
2.4常(chang)見故障處(chu)理及維護(hù)
　　渦街流量(liàng)計常見問(wèn)題錯綜複(fu)雜，從設計(ji)安裝、參數(shu)整🙇‍♀️定、日🌈常(chang)維護、運行(háng)環境中都(dōu)存在不同(tóng)程度的問(wèn)🈲題,結合多(duo)🔅年來的維(wei)修經驗總(zong)結來說有(yǒu)以下幾方(fāng)㊙️面内容🈚。
2.4.1選(xuǎn)型安裝方(fāng)面的問題(ti)
　　在選型安(ān)裝任何一(yi)台渦街流(liú)量計之前(qian),必須考慮(lü)流⭕量計的(de)口徑、管路(lu)尺寸和安(ān)裝位置。正(zheng)确的口徑(jìng)♉對于流量(liang)計的性能(neng)🈲很重✔️要,流(liu)量計口徑(jing)選擇正确(que)在應用中(zhōng)就可以擴(kuò)大量程,并(bìng)使壓力損(sǔn)失和氣穴(xué)産生的可(kě)能性降到(dào)最小。流量(liàng)計安裝位(wèi)置的正确(que)選.擇，能保(bǎo)證得到一(yī)個清晰精(jīng)确的輸💃出(chu)信号。本項(xiang)🌂目中，流量(liang)計的選型(xing)嚴格按照(zhào)8800D型渦街流(liú)量計口徑(jing)計算程序(xu)選擇,安裝(zhuāng)嚴格按照(zhao)渦街❌流量(liang)計的安裝(zhuāng)規範完成(cheng)安裝,爲後(hòu)期的穩定(dìng)運行奠定(ding)💚了基礎。
2.4.2與(yu)475HART手操器的(de)通訊問題(ti)
　　475現場通訊(xùn)器是渦街(jie)流量計現(xian)場組态的(de)必備工具(jù)，在使用過(guò)程中不能(neng)與設備連(lian)接的原因(yin)主要從下(xià)🤟面兩方面(mian)考慮:
(1)檢查(cha)回路電阻(zu)(250到1000歐姆),本(běn)項中HoneywellEPKSC300系統(tǒng)回路電阻(zǔ)阻值在HART通(tōng)訊要求之(zhi)間,浙大中(zhong)控的DCS系統(tǒng)通訊時就(jiu)必須另串(chuàn)接250歐姆電(diàn)🏃‍♂️阻。
(2)檢查變(bian)送器端電(diàn)源，最小值(zhi)應爲16.
8VDC。
2.4.34-20mA輸出(chu)不正确
(1)檢(jiǎn)查變送器(qì)端電源，最(zuì)小值應爲(wèi)10.8VDC,檢查接線(xiàn)盒的是否(fou)進水或者(zhe)🔞腐蝕。
(2)檢查(cha)URV、LRV、密度、單位(wei)、LFC等參數組(zu)态是否更(geng)改，如有必(bi)要更換電(dian)子系統。
2.4.4管(guan)道内有流(liú)量但是流(liu)量計測量(liàng)輸出錯誤(wù)
　　渦街流量(liàng)計流量測(ce)量值輸出(chu)值存在偏(piān)差是渦街(jiē)流🤞量計使(shǐ)用過程中(zhōng)的常見故(gù)障,其故障(zhàng)現象有可(ke)👨‍❤️‍👨能是有流(liú)量無輸出(chū),或者無流(liu)量有輸出(chu),或者是有(yǒu)🔞流量也✨有(yǒu)輸出但是(shì)測量值與(yu)💯實際值相(xiang)差較大等(děng)。結合多年(nián)的使用經(jīng)驗，故障排(pái)除方法主(zhǔ)要從以下(xia)🛀幾方面着(zhe)手。
2.4.4.1基本參(can)數設置
　　确(que)定渦街流(liu)量計在使(shǐ)用過程中(zhong)内部參數(shù)設置沒有(yǒu)發生🥵變化(hua)，按下列次(ci)序檢查并(bing)修改組态(tai)參數:過程(chéng)組态-變送(song)器模式⁉️、工(gong)藝介質、參(cān)考K系數、連(lian)接管道内(nèi)徑、PV單位、量(liàng)程☀️值-URV.LRV,PV阻尼(ni)、自動過♉濾(lü)器調節。
2.4.4.2電(diàn)子系統故(gu)障
　　渦街流(liú)量計電子(zǐ)系統故障(zhàng)在使用過(guò)程中并不(bu)常見,在本(běn)項目💛34台渦(wo)街流量計(ji)多年運行(hang)過程中緊(jin)發生--例故(gu)障,推薦故(gù)障排除方(fang)法:用475HART 手操(cāo)器 進行回(huí)路測試或(huo)用傳感器(qi)模拟器輸(shu)入測試信(xin)号,如有必(bi)要♉更換電(diàn)子部件。
2.4.4.3傳(chuan)感器故障(zhang)
　　壓電傳感(gan)器故障是(shi)本項目中(zhōng)出現的常(chang)見故障，故(gù)障✂️原因爲(wei)環境腐蝕(shí)性氣體長(zhǎng)期侵蝕引(yin)起傳感器(qi)腐蝕,導緻(zhi)⛷️信号檢測(ce)錯誤,在使(shǐ)用過程中(zhōng)出現流量(liang)偏低現象(xiang)。如該裝置(zhi)FT2201_6流量計在(zài)裝置提量(liàng)過程中發(fā)現總表流(liu)量升高了(le)150Nm2/h,而該流量(liàng)計變化隻(zhī)有10~20Nm2/h,經檢查(cha)确認傳感(gǎn)器故障,更(gèng)換後運行(hang)正常。
(1)傳感(gan)器故障檢(jian)測方法:查(chá)傳感器螺(luo)母.上的轉(zhuǎn)矩(32ft-lb)是否🔆符(fu)合規範🤞;檢(jian)查傳感器(qi)同軸電纜(lǎn)是否有裂(lie)縫,如有必(bì)要換一根(gēn);在工作溫(wen)度下,檢查(chá)傳感器輸(shu)入阻抗是(shi)否大于1兆(zhào)歐(降到0.5兆(zhào)歐時功能(neng)會下降)。如(ru)有必要更(geng)換傳感器(qì);在SMA連接器(qì)處測量傳(chuan)感器電容(róng)(115-700pF)。
(2)傳感器安(an)裝注意事(shì)項:
A、清潔密(mì)封面:傳感(gan)器上的金(jin)屬0形圈用(yòng)于密封傳(chuán)感器内腔(qiāng),事故時被(bèi)測流體不(bu)會在腐蝕(shí)了表體後(hòu)而進入傳(chuan)感器内😘腔(qiang)，不要擦傷(shāng)和損傷傳(chuán)感器的任(rèn)何部分,傳(chuán)感器内腔(qiāng)或傳感器(qì)螺🙇🏻母的螺(luo)紋。損傷了(le)這🍓些部分(fèn),就要更換(huàn)整個傳感(gǎn)器或表體(ti)，也可能會(huì)使流量計(jì)發生危險(xiǎn)。如果你安(ān)裝以前曾(céng)經使用過(guò)的💛傳感器(qi),要采用⛱️下(xià)述步驟清(qing)潔傳感器(qì)上的金屬(shu)0形🧑🏾‍🤝‍🧑🏼圈。如果(guo)你安裝的(de)傳感器🌈是(shi)新的,0形圈(quan)不必要進(jin)行☔清㊙️潔。
B、要(yao)确保傳感(gǎn)器的中心(xīn)對準支架(jià)。傳感器中(zhong)心線和流(liú)量計中🌈心(xin)線沒有對(dui)齊，在壓緊(jin)過程中傳(chuan)感器将會(huì)損壞。
C、施加(jia)力量要均(jun)勻加壓力(lì)把它按到(dào)支架上,然(ran)後将傳感(gǎn)😄器螺母🔴旋(xuan)進傳感器(qì)内腔,用開(kāi)口力矩扳(ban)手将螺母(mu)📧旋緊至32ft-lbs(ANSI1500的(de)表體🌍爲50ft-lbs)。必(bì)須注意流(liú)量計的精(jīng)确穩♻️定運(yun)行🌂要求傳(chuán)🌏感器螺母(mu)必須旋緊(jǐn)到32ft-Ibs(ANSI1500的表體(ti)爲50ft-lbs)，不要旋(xuan)緊過度。
3結(jié)束語
　　渦街(jiē)流量計結(jié)構簡單牢(láo)固,安裝維(wéi)護方便，對(dui)于運行中(zhōng)出現✊的故(gù)障,隻要在(zài)實際工作(zuo)中深入現(xiàn)場,仔細觀(guān)❌察,仔細分(fèn)析,就可以(yǐ)發現問題(ti)并進行針(zhēn)對性的處(chù)理,從而确(què)保流量計(jì)的精度佳(jiā)、可靠性高(gao)，保證了裝(zhuāng)置的安全(quán)穩定運行(háng)，提高了單(dan)位的經濟(jì)效益🌐。渦街(jie)流量計在(zài)該項目的(de)成功應用(yòng)值得氯堿(jiǎn)化工♍行業(yè)推廣。

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