摘要：渦(wō)街流量(liàng)計 是現(xiàn)代石油(you)化工生(sheng)産中測(cè)量流量(liang)的重要(yào)工具之(zhi)一。簡🙇‍♀️述(shu)了👄渦街(jiē)流量計(ji)的測量(liàng)原理，詳(xiáng)細闡述(shù)了解決(jué)渦街流(liú)量計選(xuǎn)型的注(zhù)意事項(xiang)，提出了(le)儀表選(xuǎn)型、安裝(zhuāng)、管理與(yǔ)維護的(de)建議。
　　目(mù)前，渦街(jiē)流量計(ji)不同品(pin)牌之間(jiān)的性能(neng)差距較(jiào)大，根據(ju)市🔞場🤟調(diao)研與用(yòng)戶反饋(kuì)，以艾默(mò)生和橫(héng)河爲代(dài)表的品(pin)牌，是爲(wei)⛹🏻‍♀️大家公(gong)認使用(yong)情況較(jiao)好的産(chǎn)品。然而(ér)即使💰是(shi)渦街流(liu)量計産(chǎn)品，在現(xiàn)場遇到(dao)流量範(fan)圍偏離(lí)、流量波(bo)動較大(da)、配管與(yǔ)安裝情(qing)況較⭐差(cha)、流量信(xìn)号微弱(ruo)以及🈚現(xiàn)場幹擾(rǎo)情♌況惡(è)劣等不(bu)良工況(kuàng)條件📞，依(yi)舊會出(chū)現🚶‍♀️大量(liang)使用失(shī)敗的情(qíng)形，且該(gāi)問題非(fei)常普遍(biàn)，也影響(xiang)着用戶(hù)對于渦(wō)街流量(liang)計的态(tài)度，并逐(zhu)🔱漸在業(yè)内形成(cheng)：“渦街流(liu)量計僅(jin)能在液(yè)體、蒸汽(qì)上使用(yòng)”的評價(jia)。
　　爲了保(bao)證在項(xiàng)目中能(neng)夠使用(yong)到真正(zheng)好用的(de)産品，避(bi)免投運(yun)和後期(qī)維護時(shi)的麻煩(fan)，選用渦(wō)街的核(he)心原則(ze)是：更強(qiáng)的抗振(zhèn)能力，更(gèng)寬的量(liang)程比，更(gèng)可靠的(de)接液材(cái)質，更持(chí)久的傳(chuan)感器壽(shòu)命，更優(you)秀的現(xian)場配管(guǎn)安裝适(shì)應能力(lì)。文章簡(jian)述了渦(wō)街流量(liang)計的測(ce)量原理(li)，詳細闡(chǎn)述了解(jiě)決渦街(jiē)流量計(ji)選型的(de)注意事(shi)項，提供(gòng)了儀表(biǎo)的選型(xíng)、安裝、管(guan)理與維(wéi)護的建(jian)議。
1.渦街(jie)流量計(ji)的工作(zuò)原理
　　渦(wō)街流量(liang)計的工(gōng)作原理(li)（見圖1）是(shì)在流體(tǐ)中插入(rù)一物🌏體(tǐ)☁️時，流體(ti)流動受(shòu)到影響(xiǎng)，在障礙(ài)物後的(de)兩側就(jiu)會交替(tì)分離釋(shì)🌂放出兩(liang)列旋渦(wō)，在下遊(you)形成互(hù)相平行(háng)的２個旋(xuán)渦流🌈。障(zhàng)礙物就(jiu)是旋渦(wo)發生體(ti)，它可以(yǐ)是梯形(xing)柱、三棱(leng)柱體或(huò)者圓柱(zhù)體等。一(yi)般情況(kuàng)下，物體(ti)🏃後面産(chan)生的渦(wō)列是不(bu)穩🙇‍♀️定的(de)，當渦列(liè)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的間距(jù)Ｈ和旋渦(wō)的距離(lí)L滿📐足H/L＝0.281時(shi)，渦列達(dá)到穩定(dìng)狀态，此(cǐ)渦列稱(cheng)爲卡門(mén)渦街。卡(kǎ)門渦👈街(jie)旋渦的(de)發放頻(pín)率ｆ與流(liu)體的流(liu)速以及(ji)發放體(ti)的特💞征(zheng)尺寸d（即(ji)發放體(tǐ)的寬度(du)）的關系(xì)見式（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式(shì)中:ƒ爲渦(wō)街發生(shēng)頻率，Hz;St爲(wèi)斯特勞(láo)哈爾數(shù)，爲無量(liang)綱數，與(yu)旋渦🔞發(fa)生體及(jí)雷諾數(shu)有關;ʋ爲(wèi)流速，m/s;d爲(wei)發生體(ti)迎面寬(kuan)度🐇。
 
　　在(zài)雷諾數(shù)一定範(fàn)圍内，St是(shì)恒定的(de)，d是固定(ding)的，因此(cǐ)ƒ與ʋ成正(zheng)比，通過(guò)傳感器(qi)可檢測(cè)出ƒ，即可(ke)求出流(liú)速ʋ。通過(guo)🎯ʋ可以🌈求(qiú)出流體(ti)⛱️的體積(ji)流量，進(jin)而又可(kě)以求出(chu)流體的(de)質量流(liu)量。
2渦街(jie)流量計(ji)選擇的(de)原則
2.1抗(kang)振能力(lì)選擇
　　渦(wo)街流量(liàng)計用不(bú)好的關(guan)鍵原因(yin)是抗振(zhèn)能力弱(ruò)，從而導(dao)緻測量(liang)下限不(bu)足，在現(xiàn)場出現(xiàn)諸如“零(líng)點不.幹(gan)淨、小📐流(liú)量不指(zhǐ)示”等問(wen)題，因此(cǐ)選擇渦(wō)街流量(liàng)計時，要(yao)選擇抗(kàng)振能力(lì)強的渦(wō)街流量(liàng)計。工信(xin)部2016年發(fa)布并實(shí)施的《石(shi)油化工(gōng)自動化(hua)儀👨‍❤️‍👨表設(shè)計選型(xing)規範》(SH/T3005-2016)中(zhong)指出:“當(dang)選用渦(wō)街流量(liàng)計時，測(cè)量振動(dòng)場合的(de)流體流(liu)量應選(xuan)用抗振(zhen)型渦街(jie)流量計(jì)，其抗振(zhèn)強度不(bu)宜❄️低于(yu)2g”。因此無(wu)論是在(zai)設計院(yuan)的選型(xíng)數據表(biǎo)還是在(zai)💃🏻招标技(jì)術要求(qiu)中，應該(gāi)對抗振(zhen)能力提(tí)出明确(què)的要❗求(qiú)，最好要(yào)♍求制造(zao)商提⭕供(gong)“抗振型(xíng)渦街流(liú)量計型(xing)式批準(zhun)證明文(wen)件”。如果(guo)由于✂️現(xiàn)實原因(yin)，導緻具(jù)備官方(fang)認證的(de)抗振㊙️型(xíng)渦街流(liu)量計生(sheng)産商數(shù)量沒有(yǒu)達到招(zhāo)标要求(qiú)時，可參(cān)考企業(yè)自身或(huò)者同行(háng)業以往(wang)的渦街(jie)流量計(jì)使用情(qing)況，甄選(xuan)出1到2家(jiā)抗振能(neng)力尚可(kě)的合格(gé)供應商(shāng)并邀請(qǐng)其參與(yǔ)競标。
2.2量(liàng)程比選(xuǎn)擇
　　渦街(jiē)流量計(ji)是1種數(shù)字式儀(yi)表，根據(jù)數字原(yuán)理的特(tè)性，實際(ji)流量一(yī)旦低于(yú)渦街流(liu)量計測(cè)量下限(xian)，并非是(shì)精度下(xia)降，而是(shì)示值直(zhí)接歸零(ling)，無法顯(xiǎn)示流量(liang)的基本(běn)趨🎯勢;或(huò)者當實(shí)際流量(liàng)高于上(shang)限時，出(chū)現可怕(pà)的“倒走(zǒu)現象”，現(xiàn)場指👣示(shì)甚至遠(yuǎn)低于實(shi)際⛷️流量(liàng)，流量趨(qu)勢出現(xian)完全相(xiang)反的狀(zhuàng)況，造成(cheng)控制回(hui)路.崩潰(kui)，甚✏️至傳(chuán)感器、渦(wo)街🌈發生(shēng)體斷裂(liè)的危險(xian)。正因爲(wèi)渦街流(liú)量計的(de)這種特(te)性，在選(xuǎn)用時必(bi)須要對(dui)其量程(cheng)比做💃出(chu)要求，要(yao)求渦街(jiē)流量計(ji)的量程(cheng)比至少(shǎo)要在30:1以(yǐ)上💋(企業(yè)也可以(yi)在儀表(biao)計算書(shū)中體現(xian)更大的(de)量程比(bi))。該要求(qiú)的目的(de)是爲應(yīng)對工藝(yì)參數與(yǔ)實際投(tóu)運工況(kuàng)參數嚴(yán)重不吻(wen)合，或者(zhě)生産過(guò)程中的(de)流量大(dà)範圍波(bō)動以及(ji)後期流(liu)量的調(diao)整🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，隻🍓有(you)選用比(bǐ)較寬泛(fàn)的量程(cheng)比🆚，才能(neng)在渦街(jie)流量計(jì)選型時(shí)将㊙️.上述(shu)3種情況(kuàng)涵蓋其(qí)中，留足(zú)量程餘(yú)量，使得(dé)現場實(shi)際的流(liu)量變化(huà)範圍一(yī)直在渦(wo)🔞街流量(liang)計的正(zheng)常測量(liàng)範圍當(dāng)中
2.3傳感(gan)器材質(zhì)選擇
　　要(yao)想選好(hǎo)渦街傳(chuán)感器，需(xu)要知道(dào)渦街流(liú)量計的(de)内部結(jie)構。渦街(jie)流量計(jì)的内部(bu)結構示(shì)意圖見(jian)圖2。
 
　　當介(jie)質流過(guò)渦街發(fa)生體産(chan)生卡門(mén)渦街後(hou)，其後部(bu)的🔴測量(liàng)❗傳感器(qi)受到漩(xuán)渦的渦(wo)街升力(lì)，進而測(ce)得渦街(jie)發🔞生頻(pin)👉率，計算(suàn)出💋介質(zhi)流量,。
　　目(mu)前市場(chǎng)中在用(yòng)的比較(jiao)主流的(de)傳感器(qì)大都是(shi)應力式(shì)✍️或電容(róng)式。應力(lì)式傳感(gǎn)器的傳(chuán)感器結(jié)構示意(yì)圖見🐅圖(tú)3.
 
　　由于壓(ya)電陶瓷(cí)本身的(de)性質，如(ru)果其裸(luǒ)露在介(jie)質中，很(hěn)🏃容易被(bei)高🧑🏽‍🤝‍🧑🏻速的(de)卡門渦(wō)街折斷(duàn)，因此其(qi)外面都(dou)會🈲設置(zhì)一層金(jin)屬外保(bǎo)護殼。如(ru)何金屬(shu)外保護(hù)殼很厚(hou)，會影響(xiang)🈚渦街升(shēng)力傳導(dao)至壓電(dian)🎯陶瓷的(de)信号;如(rú)果金💋屬(shǔ)外保護(hu)殼太薄(bao)，則很難(nan)起到保(bǎo)護效果(guǒ)，因此金(jīn).屬🔞外保(bao)護殼應(yīng)該選用(yòng)強度高(gāo)的材質(zhi)。
　　衆所周(zhōu)知，物體(tǐ)的質量(liang)越大，慣(guan)性就越(yue)大，所以(yi)傳感器(qi)質量越(yue)✔️大越容(rong)易受到(dao)外界振(zhèn)動的幹(gàn)擾，使其(qi)難以區(qū)分正✨常(cháng)的渦街(jiē)升力和(hé)外界振(zhen)動幹擾(rǎo)。因此傳(chuán)感器外(wai)殼應該(gai)選擇質(zhi)🛀量輕強(qiang)度高的(de)材質。
2.4縮(suo)頸選擇(ze)
　　對于設(shè)計單位(wei)而言，絕(jue)大多數(shu)工藝管(guan)道專業(yè)在選擇(ze)管道口(kou)徑✂️時，爲(wei)了免除(chú)管道設(she)計偏小(xiao)而出現(xian)的無法(fǎ)挽回的(de)問題與(yu)責任🈲，往(wǎng)往都會(hui)将管道(dao)設計偏(piān)大。這種(zhǒng)情況會(hui)導緻自(zì)🔅控專業(ye)在流量(liang)計選型(xíng)時頻繁(fán)面臨縮(suo)徑問題(ti)，尤其對(duì)于渦😘街(jie)流量計(ji)而言，流(liú)速偏.低(dī)可能直(zhi)接導緻(zhì)無指示(shì)，最終無(wú)法有效(xiao)顯示流(liú)量趨勢(shì)。因此渦(wō)💜街流量(liàng)計在選(xuan)型時，企(qǐ)業要依(yi)據自身(shen)的工藝(yì)特點及(ji)現場布(bù)置環境(jing)兼顧廠(chang)家的安(ān)裝🚶‍♀️建議(yi)，選用合(hé)适的縮(suo)徑産品(pǐn)。
　　随着儀(yi)表技術(shù)的不斷(duan)發展，不(bú)同的渦(wō)街流量(liàng)計.廠家(jia)在縮💋徑(jing)方面的(de)技術開(kāi)始出現(xian)較大的(de)差異化(hua)。較傳統(tong)的縮徑(jing)方式(見(jian)圖4)，有的(de)廠家開(kai)發出了(le)可内縮(suō)一檔、兩(liang)🌈檔的産(chǎn)品，也有(yǒu)可以無(wú)極數限(xian)制無限(xiàn)内縮💃的(de)産品，或(huo)者僅需(xū)大小頭(tóu)，無需變(bian)徑直管(guǎn)段的産(chan)品🧑🏾‍🤝‍🧑🏼(見圖(tú)5)。
 
　　從圖4和(hé)圖5可以(yǐ)看出，儀(yi)表内部(bu)縮頸在(zai)配管成(chéng)本、配管(guan)安裝的(de)🔞複雜程(cheng)度、後期(qī)的更換(huàn)以及維(wéi)護成本(ben)上具有(you)優勢，可(ke)以爲用(yong)戶節省(shěng)大筆材(cái)料、人工(gong)和時間(jian)⚽成本，因(yīn)💯此企業(ye)應根據(jù)裝置實(shi)❓際情況(kuang)選擇合(hé)适的内(nèi)縮頸産(chǎn)品。
3結束(shu)語
　　渦街(jie)流量計(ji)優點很(hen)多，如壓(yā)力損失(shi)小、整體(tǐ)結構堅(jian)固無可(ke)動部件(jian)、維護量(liàng)小、測量(liang)精度高(gāo)等。但任(rèn)何儀表(biǎo)都得在(zài)🥰合适的(de)工👈況下(xià)才能發(fa)揮其應(yīng)有的作(zuo)用。因此(ci)要對渦(wo)街流量(liàng)計的性(xìng)能、特點(dian)進行全(quán)面深入(ru)的了解(jiě)，這樣才(cai)能使渦(wō)街流量(liàng)😍計成爲(wèi)石💃🏻油化(hua)工測量(liang)中的助(zhù)手。

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