摘要(yao):主要介紹(shào)渦街流量(liang)計 的特點(diǎn)，并分析了(le)渦街流量(liang)計的測量(liàng)原理和測(cè)量方🧑🏽‍🤝‍🧑🏻法，通(tōng)過在UOP丙烷(wán)脫氫工藝(yì)裝置的實(shi)際應用中(zhong)的具體情(qing)況和運行(hang)維護中🔴的(de)經驗，提出(chū)在渦街流(liú)量計安裝(zhuāng)、調試和維(wéi)護上⭐應注(zhu)意的事項(xiàng)，最後對渦(wo)街流量計(ji)在生産運(yùn)行☎️過程中(zhōng)的常見故(gù)障進行了(le)分析，并提(tí)出了故障(zhang)處理方🧑🏾‍🤝‍🧑🏼法(fa)。
　　丙烷脫氫(qing)獲取丙烯(xī)的生産工(gong)藝，因其原(yuan)料、産品單(dān)㊙️一，投♌資低(dī)♻️而收率高(gao)等優勢，越(yue)來越受到(dào)各個廠家(jiā)的重🌈視。在(zai)🔴目前已經(jīng)投産的丙(bing)烷脫氫裝(zhuang)置中，主要(yao)移動床♌反(fan)應器、催化(hua)劑連續再(zài)生工藝和(hé)采用的固(gu)定床反應(ying)器的工藝(yì)⛹🏻‍♀️。這兩項工(gong)藝技術成(cheng)熟可靠，均(jun1)☎️已實現工(gong)業化且各(gè)具特🥰點。本(běn)裝置由北(běi)京寰球工(gong)程公司承(chéng)擔設計，采(cǎi)用負壓生(shēng)産技術、催(cuī)化劑連續(xu)✊再生工藝(yi)。催化劑的(de)循環動力(li)主要💯來自(zi)于催化劑(jì)自⛱️身重力(lì)流流動和(hé)💃提升氫氣(qi)流量，根據(ju)✊本裝置介(jie)質幹淨和(he)對壓力損(sun)失❓要求比(bǐ)較嚴格的(de)特點，結合(he)渦街流量(liàng)計精度高(gāo)、可靠性好(hao)、價格便宜(yí)、使用場所(suo)要求不高(gāo)的特點，故(gu)選用🛀🏻渦街(jiē)流量計作(zuò)爲本裝置(zhì)💃🏻催化劑及(jí)氫氣的流(liú)量測量。
1渦(wō)街流量計(jì)結構特點(dian)和工作原(yuán)理
1.1結構特(tè)點
　　渦街流(liú)量計是一(yī)種速度式(shi)流量計，根(gēn)據卡門渦(wo)街⭐原🔴理來(lai)測量氣體(tǐ)、蒸汽或液(ye)體的體積(ji)流量。主要(yào)用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流(liú)量測量，能(néng)夠測量氣(qi)體、液體、蒸(zheng)汽等多種(zhǒng)介質。其特(tè)點是壓力(li)🈲損失小，量(liàng)程範圍大(da)，精度高，在(zai)測🌈量工況(kuàng)體積流量(liàng)時幾乎不(bu)受流體密(mì)度、壓♌力、溫(wēn)度、黏度🏃等(deng)參數的影(ying)✂️響。無可動(dong)機械零件(jiàn)，因此🤟可靠(kào)性高，維護(hù)量小，儀表(biǎo)參數能長(zhǎng)期穩定。
1.2工(gong)作原理
　　渦(wo)街流量計(ji)由漩渦發(fā)生體、頻率(lǜ)檢測器、信(xìn)号轉換器(qì)等組成，輸(shu)出4~20mADC信号或(huò)脈沖電壓(yā)信号。其工(gong)作原理是(shi)在流體中(zhōng)設置漩🔞渦(wō)發生體，從(cóng)旋渦發生(shēng)體兩側交(jiao)替地産生(shēng)有✔️規則的(de)漩渦，這種(zhǒng)漩渦稱爲(wèi)卡門渦列(lie)，如圖1卡門(men)渦列示意(yì)圖所示，漩(xuan)渦列在漩(xuán)渦發生體(tǐ)下遊非對(dui)✉️稱地排列(liè)[2]。
　　根據大量(liàng)實驗證明(ming)，漩渦發聲(sheng)體單側漩(xuan)渦産生的(de)頻率f、流速(sù)v、直徑d之間(jian)有如下關(guan)系：
 
　　式(1)中:Sr爲(wei)斯特勞哈(hā)爾數。由于(yú)Sr是雷諾數(shù)的函數，由(you)此得到♻️:
 
　　式(shì)(2)中:A。爲流通(tōng)截面積;Σ爲(wei)儀表常數(shu)。
　　根據上式(shì)可以知道(dao)，當斯特勞(lao)哈爾數Sr爲(wèi)常數時，流(liu)量Qv與單👉側(ce)漩渦産生(sheng)的頻率f成(cheng)正比關系(xi)。
　　所以，使用(yòng)檢測元件(jiàn)測出漩渦(wō)的頻率，就(jiù)可以算出(chū)流體的♉流(liú)量。
 
1.3漩渦發(fā)聲體
　　常見(jiàn)的漩渦發(fā)聲體有圓(yuan)柱形、T柱形(xing)、三角形等(děng)。圓柱形漩(xuan)渦發聲體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數較(jiào)大，穩定性(xing)也強，壓力(lì)損失小，但(dan)🏃🏻漩渦度較(jiào)低同)。T柱形(xing)漩渦發聲(sheng)體的💚穩定(dìng)性高,漩渦(wō)強度大，但(dan)壓損較大(dà)。三角形漩(xuan)渦發聲體(tǐ)的壓力損(sun)失适中，漩(xuán)渦強度較(jiao)大，穩🍓定性(xing)也好，使用(yòng)較多。UOP丙烷(wán)脫氫工藝(yì)裝置的渦(wō)街流量計(ji)多使用在(zai)氫氣介質(zhi)環境下，對(dui)壓力損失(shī)要求比較(jiao)嚴格，故選(xuan)用的基本(běn)都是三角(jiǎo)✔️形漩渦發(fa)聲體。.
2渦街(jie)流量計安(an)裝注意事(shi)項
1)渦街流(liú)量計傳感(gan)器應該保(bao)證盡量水(shui)平或垂直(zhi)安裝在與(yu)公稱通徑(jìng)相應的管(guan)道上，如果(guo)非得垂直(zhi)安裝時，流(liu)體的流向(xiang)應自下而(er)上。
2)渦街流(liu)量計在用(yòng)作流量調(diào)節時，應将(jiang)渦街流量(liang)計的傳感(gan)器安🏃‍♂️裝在(zài)調節閥的(de)前面，否則(ze)在小流量(liàng)時，調節閥(fa)産生的射(shè)流會對渦(wō)街流量計(jì)的測量産(chǎn)生影響，會(hui)㊙️出現閥門(mén)開小，流量(liàng)反而增大(da)的現象。
3)前(qian)後直管段(duàn)要求流量(liàng)計在安裝(zhuang)時，其上遊(yóu)和下遊應(ying)配置一定(ding)長度的直(zhi)管段，其長(zhang)度應滿足(zú)安裝的要(yào)求。流量計(ji)上遊要保(bǎo)證有10D~35D的直(zhi)管段，流量(liàng)計下遊直(zhi)管段應大(da)于5D，上遊直(zhí)管段的長(zhang)短,根據上(shang)遊管線是(shì)否有直角(jiao)彎、擴大管(guǎn)、縮徑管而(ér)定。.
4)防震安(ān)裝。管道的(de)強烈震動(dòng)會對渦街(jiē)流量計的(de)測量産生(sheng)一定🈲的影(ying)響，故渦街(jie)流量計應(yīng)盡量避免(mian)安裝在強(qiáng)烈震動的(de)管道上，特(tè)别是橫向(xiang)振動，以免(miǎn)影響測量(liang)♻️精度。若必(bì)須安♻️裝在(zài)存在震動(dong)的管道上(shàng)時，可以采(cai)取下面的(de)方法來減(jiǎn)少震動引(yin)起的幹擾(rao):在管道适(shì)當的位置(zhì)設置固定(dìng)支架、導向(xiang)支架、滑動(dong)支⁉️架或限(xiàn)位裝🚶‍♀️置，必(bì)要時設置(zhì)減振器或(huo)阻尼器，達(da)到降低振(zhèn)動噪聲目(mu)的。
5)測量高(gao)溫介質時(shí)的安裝。根(gēn)據工藝介(jie)質操作溫(wēn)度大于100℃時(shí)，可選用分(fèn)體式渦街(jie)流量計，傳(chuán)感器側裝(zhuang)或朝下安(ān)裝。工藝管(guan)線做保溫(wen)時，保溫不(bú)超過儀表(biao)标🎯記的最(zuì)大保溫🚶截(jié)至線，避免(mian)由于高溫(wen)的原因造(zao)成傳感器(qi)内電氣元(yuan)件故障。
6)連(lian)接傳感器(qi)的專用電(dian)纜盡可能(neng)遠離強電(diàn)磁場，決✂️不(bu)允許與高(gāo)壓電纜平(píng)行敷設。渦(wō)街流量計(jì)表頭格蘭(lán)接🔅線做♊好(hao)防水、防潮(chao)處理，防止(zhi)電氣元件(jian)損壞。
3常見(jiàn)故障分析(xi)及處理方(fāng)法
　　由于渦(wo)街流量計(jì)流量信号(hao)很弱，屬于(yú)亳伏級、微(wēi)安級⁉️或更(geng)低。這些微(wei)弱的信号(hao)，有的還要(yao)用較長的(de)分體式☎️電(diàn)纜👉送到儀(yi)表的檢測(ce)放大器，中(zhong)間耗損很(hěn)大。同時由(yóu)于儀表安(an)裝的現場(chang)都在裝置(zhi)内，供電電(dian)纜密集，大(da)功率的電(dian)力🌏設備啓(qǐ)動🙇‍♀️頻繁，在(zài)周圍産生(sheng)強⛹🏻‍♀️大的電(dian)磁場，導緻(zhì)渦街流量(liang)計電源不(bú)✨穩并對流(liu)量信号産(chan)生幹擾，直(zhí)接影響變(biàn)送器的流(liú)量測量[4]。
3.1故(gu)障現象:測(cè)量值波動(dong)大
(1)分析原(yuan)因:阻尼時(shí)間設置過(guò)小或者靈(líng)敏度值設(shè)置🔞過大。
(2)解(jiě)決辦法:設(shè)置setup-電流輸(shū)出curentoutput-阻尼outputdamping默(mo)認3s，在不影(yǐng)響安全操(cao)作的前提(tí)下，可以适(shi)當增大阻(zǔ)尼時間。另(ling)外設置菜(cai)單中還有(yǒu)靈敏度值(zhí)，值越高越(yuè)靈敏，值越(yuè)低越遲鈍(dun)。另外渦街(jie)小流量切(qiē)除LF-cutoff推薦采(cǎi)用默認值(zhi)0和50%，這個50%意(yi)思是如果(guǒ)切除值設(she)了10kg/h，那麽當(dang)流量低于(yú)該值時會(huì)被切掉，然(ran)後再重新(xīn)超過10kg/h的50%也(ye)就是15kg/h以上(shang)才會重新(xīn)顯示，防止(zhǐ)流量來回(huí)在小.流量(liang)切除值附(fu)近震蕩。
3.2故(gu)障現象:渦(wō)街小流量(liàng)測不到
(1)分(fèn)析原因:靈(ling)敏度值設(she)置過大。
(2)解(jie)決辦法:專(zhuan)家Expert-輸入授(shòu)權的密碼(ma)一傳感器(qì)Sensor-傳感器調(diao)整Sensoradjust--最小流(liú)量系數minflow.coefficient可(kě)從11改爲8到(dao)3。這個系數(shu)類似于靈(líng)敏度，值越(yue)小越對小(xiǎo)流量敏感(gan)，但太小3以(yǐ)下也容易(yì)引入幹擾(rǎo)産生波動(dong)。極個别小(xiao)流量工況(kuàng)如果設爲(wei)2、1、0還沒有流(liú)量顯示，可(kě)把傳感器(qi)調整菜單(dan)中渦街最(zuì)小頻率設(she)爲0進行觀(guan)察。該步驟(zhòu)的所有參(cān)數建議都(dōu)采用默認(rèn)，除非特殊(shū)情況工況(kuang)的流量确(què)實很小測(ce)不到，可修(xiu)改進行觀(guan)察。另外每(měi)次修改後(hou)，需要等待(dài)0.5min才能生效(xiao)産生新的(de)測量值。
3.3故(gu)障現象:面(miàn)闆不亮或(huo)啓動異常(chang)
(1)分析原因(yin):通常是傳(chuan)感器脖子(zi)内圓形預(yu)放闆故障(zhang)導緻，偶爾(er)♊變送器右(yòu)邊腔室電(diàn)源模塊也(ye)會引起上(shang)述現🎯象，另(ling)外分體式(shì)渦街傳感(gǎn)器四個端(duan)子的半圓(yuán)形接線✍️闆(pǎn)進水或故(gu)障也會導(dǎo)緻上述✏️現(xian)象。
(2)解決辦(ban)法:如果現(xian)場介質溫(wen)度超過200℃，表(biǎo)頭必須側(ce)裝或🚶‍♀️下裝(zhuāng)，100℃以上則建(jiàn)議側裝或(huò)下裝，避免(miǎn)傳感器脖(bo)子内圓🤩形(xíng)預放闆被(bèi)燙壞。由于(yu)高溫和安(an)裝等原因(yin)，圓形預放(fang)闆是相對(dui)容易壞的(de)闆🍉件。使用(yòng)排除法更(geng)換圓形預(yu)放闆、電源(yuán)模塊、半圓(yuán)形接線闆(pan)。
4渦街流量(liang)計維護
　　從(cong)裝置開工(gōng)後的使用(yong)和維護來(lai)看，渦街流(liú)量計是♍一(yi)種結構🧑🏽‍🤝‍🧑🏻簡(jian)單、測量精(jīng)度高、校驗(yan)方便、故障(zhang)低、易于維(wéi)修✏️的流量(liang)測量表。但(dan)想💚要其保(bao)持可靠、長(zhǎng)周期的使(shi)用還是要(yao)加強平時(shi)的巡檢維(wéi)護。
(1)由于本(běn)裝置地理(li)位置身處(chù)海島，空氣(qì)濕度較大(dà)，日常多做(zuo)巡檢時，如(rú)發現表内(nèi)有潮濕現(xian)象，要及時(shí)進行幹燥(zao)處💃🏻理。建議(yì)在天氣幹(gan)燥條件允(yǔn)許的情況(kuang)下，将受潮(chao)儀表蓋打(dǎ)開，通風透(tou)氣幾小時(shi)。
(2)對于工藝(yi)管線振動(dòng)較大地方(fang)，增加管道(dào)支撐等減(jiǎn)💛震措施，防(fáng)止渦街流(liu)量計内部(bù)元器件振(zhen)松或脫落(luo)。
5結論
　　渦街(jie)流量計的(de)檢測傳感(gǎn)器不直接(jie)接觸被測(ce)介質，性能(néng)穩🌈定，能🌈夠(gou)長期運行(hang)，壓力損失(shi)較小，量程(cheng)範圍大，精(jīng)度高，與采(cai)用了UOP工藝(yi)的丙烷脫(tuō)氫裝置的(de)介質潔淨(jing)，壓力和流(liu)量控制要(yào)求高的特(tè)點契合，通(tōng)過綜合實(shi)用性、經濟(ji)型的考慮(lǜ)，本裝置循(xun)環氫氣的(de)流量💚測量(liang)，選用渦🌍街(jiē)流量計具(jù)有廣泛的(de)優點。前期(qī)做好選型(xíng)、正确規範(fan)安裝，做好(hǎo)設備🈚的防(fang)水、防潮措(cuo)施，加上日(rì)常的維護(hù)保養，既減(jian)少儀表維(wei)護人員的(de)工作🍓量，又(yòu)能保證了(le)裝置的平(píng)穩運行。美(mei)國🔴UOP公司的(de)Oleflex工藝，選用(yong)了Pt/A1203催化劑(ji)，又使用串(chuàn)聯的四個(ge)加熱爐和(he)四個絕熱(re)式移動床(chuang)，反應器的(de)操作溫度(du)範圍600~650"C，操作(zuo)壓力-0.01MPa進行(hang)脫氫反💋應(ying)。脫氫反應(yīng)爲強吸熱(rè)反應，循環(huán)氫氣操作(zuò)溫度較高(gāo)，對渦街流(liu)量計的安(an)裝與保溫(wēn)有特殊的(de)要.求♊，渦街(jiē)流量計表(biao)頭要求側(ce)裝或👅垂直(zhi)朝下🏃🏻‍♂️安裝(zhuāng)。

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