渦(wō)街流量計(jì)用于蒸汽(qì)管道計量(liang)中的常見(jian)異常及處(chù)🆚理

1. 渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wo)街流量計(jì)簡稱 vsD，是基于卡(kǎ)門渦街原(yuán)理制成的(de)一種流體(ti)振蕩性流(liú)量📧計。即在(zài)流動的流(liu)體中放置(zhi)一個非流(liú)線型的對(dui)稱形狀的(de)物體（渦街(jiē)流量傳感(gan)器中稱之(zhi)爲漩渦發(fā)♍生體），就💔會(huì)在其下流(liú)兩側産生(shēng)兩列有規(guī)律的漩渦(wo)即卡門渦(wō)街，其漩渦(wo)頻率正比(bi)于流體速(sù)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wo)街頻率 d--漩渦發(fā)生體寬度(dù)

    u-來流(liú)速度     S_-斯特勞哈(ha)爾數

    S_的值與漩(xuan)渦發生體(tǐ)寬度研口(kou)雷諾數 Re有關。當(dāng)雷諾數 Re<2×104情況下(xia)， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的(de)範圍内， S_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)⭐。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhí)時，漩渦産(chan)生的頻率(lü) F與流(liú)體的平均(jun)流速 u成正比，利(lì)用這一特(te)性制成了(le)渦街流量(liang)計。

        斯(sī)特勞哈爾(er)數爲無量(liang)綱參數，它(ta)與漩渦發(fā)生體形🤩狀(zhuàng)及雷諾數(shù)有關，圖 2所示爲(wei)圓柱狀漩(xuán)渦發生體(tǐ)的斯特勞(láo)哈爾數與(yǔ)管道雷諾(nuo)數👅的關系(xì)圖。由圖可(kě)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wèi)常數，這是(shì)儀表正常(cháng)工作範圍(wéi)，

        渦街(jiē)流量計輸(shu)出的脈沖(chong)頻率信号(hao)不受流體(tǐ)物性和組(zǔ)分變化的(de)影響，即儀(yí)表系數在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nei)僅與漩渦(wo)發生體及(ji)🔴管道的形(xíng)狀尺寸等(deng)有關。但是(shi)作爲流量(liàng)計在物料(liao)平衡及能(neng)源💃🏻計量中(zhōng)需檢測質(zhi)量流量的(de)，這時流量(liang)計的輸出(chū)信号應同(tong)時監測體(tǐ)積流量和(hé)流體密度(dù)，流體物性(xìng)和組分對(dui)流量計量(liang)還是有直(zhi)接影響的(de)。

        渦街(jie)流量計具(ju)有以下一(yī)些特點：

    1) 輸出爲(wei)脈沖頻率(lǜ)，其頻率與(yǔ)被測流體(tǐ)的實際體(ti)積流✊量成(chéng)正比，它不(bú)受流體組(zu)分、密度、壓(yā)力、溫度的(de)影響；

    2) 測量範圍(wei)寬，一般範(fàn)圍度可達(da) IQ 1以上(shàng)；

    3) 度較(jiao)高的（與差(cha)壓式，浮子(zi)式流量計(ji)比較），對于(yu)氣體一般(ban)✍️爲測量🐆值(zhi)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(líng)點漂移；

    4) 結構簡(jiǎn)單牢固，安(ān)裝方便，維(wéi)護費較低(di)；

    5) 應用(yong)範圍廣泛(fàn)，可适用液(yè)體、氣體和(he)蒸氣。

    6) 壓損小 (約爲孔(kǒng)闆流量計(jì) 1/4- 1/2)。

         應該看到(dao)，渦街流量(liàng)計尚屬發(fa)展中的流(liu)量計，渦街(jie)流量計自(zi) 20世紀(jì) 70年代(dài)在工業上(shang)應用以來(lái)，由幹它具(ju)有一些突(tū)出的特點(dian)，受到✍️用戶(hu)歡迎，并得(dé)到迅速發(fa)展。像它這(zhe)樣開發隻(zhī)有 2哆(duo)年即己跻(ji)身通用流(liú)量計之列(liè)，在流量計(jì)中是少☎️有(you)✌️的。由于應(yīng)㊙️用時間短(duǎn)，無論理論(lun)研究或實(shí)踐經驗都(dōu)比📞較薄☔弱(ruò)，不免出現(xiàn)一🌈些問題(ti)，這是不足(zú)爲怪的。

        在蒸汽(qì)供熱計量(liang)中，由于蒸(zhēng)汽很難用(yòng)其它常規(guī)方法🔞稱量(liang)，同時👈蒸汽(qi)是供熱的(de)介質，管網(wǎng)和設備的(de)啓停和環(huan)境溫度的(de)變化都給(gei)供熱電廠(chang)或用戶帶(dài)來經濟影(ying)🆚響，渦街流(liu)量計❗出現(xiàn)異常和故(gù)障時，會給(gei)用⛷️戶帶來(lái)更多疑惑(huò)和顧慮，了(le)解📐和處理(lǐ)好流量計(ji)出現的異(yì)常，才㊙️是解(jiě)決争議的(de)zui有效辦法(fa)。

2. 常見(jiàn)異常及處(chu)理

    (1) 故(gù)障現象實(shi)際流量大(dà)時表計流(liu)量反而變(bian)小，同時壓(yā)力明顯下(xia)降。

       故(gù)障原因：實(shi)際流量超(chāo)過表計工(gōng)作上限流(liú)量，表計與(yu)實際🔅流👉量(liang)不匹配。

       渦街流(liu)量計的儀(yi)表口徑及(ji)規格選擇(ze)很重要，它(tā)類似于差(chà)壓流♍量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(ji)算，在進行(hang)儀表選🐕擇(zé)時必須明(míng)确熱用戶(hù)工作狀态(tai)的zui大、常用(yong)、zui小流量，還(hái)應檢查🔞流(liu)量測量範(fàn)圍是否處(chù)于儀表的(de)*工作範圍(wei)（即上限流(liu)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計(jì)的輸出信(xìn)号是與工(gong)作狀态的(de)體積流量(liàng)成正比的(de)，表計是在(zai)标準狀态(tài)校驗的，把(ba)測到的信(xin)号流🥵量換(huan)算成同樣(yàng)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方爲實(shí)際🐕流量，這(zhe)被稱爲流(liú)量計的自(zi)動補償計(ji)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

  Q-補償計算(suan)得出的實(shi)際體積流(liú)量， m3／ h；

  Q-工(gong)作狀态測(cè)量到的脈(mo)沖頻率所(suǒ)對應的體(ti)積

流(liu)量， nf /h;

    B P-分(fen)别爲工作(zuo)狀态和标(biao)準狀态下(xia)的

壓(ya)力， Pa;

    T Tn -分(fen)别爲工作(zuo)狀态和标(biāo)準狀态下(xia)的熱力

學溫度(du)， K

    Z z-分别(bie)爲工作狀(zhuàng)态和标準(zhǔn)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shù)。

       在用(yong)戶用汽高(gao)峰時，表計(ji)可測量頻(pín)率和容積(jī)流量 Q都達至上(shàng)限不再上(shàng)升，同時因(yin)爲受過小(xiao)的管道通(tōng)徑節⭐流，造(zào)成壓力 p下降，所(suǒ)以表計的(de)顯示流量(liàng) Q下降(jiàng)。

        當用(yòng)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xìn)息，或是擴(kuo)大生産後(hòu)未及🔴時通(tōng)知供汽方(fang)，就可能造(zao)成類似現(xiàn)象，尤其在(zài)量程範圍(wei)🥰較小🌈的小(xiǎo)流量用戶(hù)中更容易(yì)出現🈲。此時(shí)，通🚩過比較(jiào)該流量下(xià)的對應頻(pín)率脈沖值(zhí)，就可以了(le)解實際的(de)流量情況(kuang)。必要🏒時需(xū)要更換适(shi)合的❓流量(liang)計。

     (2) 故(gu)障現象用(yong)戶停止用(yòng)汽後還有(yǒu)一個穩定(ding)的用汽量(liang)。

     故障(zhang)原因儀表(biǎo)靠近強電(dian)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gàn)擾源，受附(fu)近電纜🔴的(de)電磁信号(hào)影響形成(cheng)假信号。

      這種情(qing)況下，通常(chang)可以通過(guò)分析當時(shí)的假流量(liàng)信号的頻(pin)🏃‍♂️率♈，正好爲(wei) 5 0Hz即常(cháng)用的交流(liú)電的頻率(lü)來确定。通(tōng)過遠離幹(gàn)擾源🎯安裝(zhuang)，改善屏蔽(bì)與接地，排(pái)除電磁幹(gan)擾就可以(yǐ)得到解決(jue)。

    (3) 故障(zhàng)現象有不(bú)規則的異(yì)常峰值流(liú)量出現。

       故障原(yuan)因：轉換器(qi)靈敏度過(guò)高；流量計(jì)受外界振(zhen)動幹擾，産(chan)生🔴假流量(liang)信号。

       如儀表安(ān)裝在振動(dong)的設備附(fù)近或有過(guò)往車輛的(de)🔞路邊時，外(wai)界的振動(dong)形成一個(ge)類似于渦(wo)街頻率的(de)🛀🏻信号，被表(biao)計當做流(liu)量顯示出(chū)來。首先在(zài)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chang)所時盡量(liang)注意避開(kai)振動源🏃‍♂️，對(dui)于已經安(an)裝完成的(de)表計可以(yǐ)通過一些(xie)🥰辦法補救(jiu)：

    -采取(qǔ)減震措施(shī)，如采用彈(dàn)性軟管連(lián)接在小曰(yuē)徑中，加🔅裝(zhuāng)🏃🏻管道支撐(cheng)物是種有(yǒu)效的減震(zhèn)方法；

    -加強信号(hào)濾波，降低(di)放大器靈(líng)敏度，提高(gāo)觸發電平(píng)的方法。

    條件允(yun)許的話還(hai)是将表計(ji)改裝，遠離(lí)振動源。

       (4) 故障現(xian)象用戶用(yong)汽較小時(shi)，表計顯示(shì)流量爲零(líng)。

       故障(zhàng)原因：這是(shì)所有流量(liang)計都存在(zai)的小流量(liàng)切換問題(tí)，當用戶流(liu)量小到一(yī)定值時，表(biao)計己不能(neng)檢測到微(wei)小的♈信号(hao)🤩而當🔴作無(wú)📞信号計量(liàng)爲零流量(liàng)，造成計量(liang)誤差。

        相比較于(yú)孔闆式流(liú)量計，渦街(jie)流量計的(de)小流量測(cè)量能力還(hái)是相當不(bu)錯的，目前(qian)可解決的(de)辦法是：首(shou)先在給熱(re)用戶進行(hang)表計選型(xing)時要盡量(liang)選擇合适(shi)的口徑，尤(yóu)其不能過(guò)大，口徑越(yue)大所可能(neng)出現小流(liu)量切換值(zhí)也越大；其(qí)次一些熱(rè)用戶和供(gong)熱單位協(xie)議，參考用(yong)戶端的蒸(zhēng)汽溫度來(lai)判斷用戶(hu)是否用汽(qi)，如果在一(yi)定溫⭕度值(zhi)以上按用(yòng)戶表計zui小(xiao)汽量統計(jì)，低于該溫(wen)度值視爲(wèi)用戶停用(yòng)，計量爲零(ling)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hu)用汽量突(tū)然變小，同(tóng)時壓力也(ye)同比例下(xia)降。

故(gu)障原因：用(yong)戶端壓力(lì)變送器信(xìn)号管堵塞(sāi)或被閥門(men)被人爲關(guān)閉。

此(ci)時可以通(tong)過分析流(liu)量信号脈(mò)沖值大概(gai)了解實⚽際(ji)⭕流量，和故(gù)♻️障 1道(dào)理相似，同(tóng)樣的脈沖(chòng)信号下，壓(yā)力變小給(gěi)了計量系(xì)統一個介(jiè)質比容變(bian)小的假信(xin)息，通過系(xì)統的補償(cháng)計算後，總(zǒng)計量結果(guǒ)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuo)好日常計(jì)量檢查，及(jí)時發現異(yi)常，通常還(hai)要求用戶(hu)方的表計(ji)盡量上鎖(suo)防止人🥵爲(wei)破壞。壓㊙️力(li)導管與變(bian)送器之間(jiān)不裝閥門(mén)直💛通也是(shì)一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yu)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hu)端電源消(xiao)失，遠程系(xi)統招測不(bu)到，直至電(diàn)源恢複。系(xi)統招🐕測不(bú)到期間表(biǎo)計計量爲(wei)零，給供汽(qì)單位帶來(lái)損失。

       由于熱用(yòng)戶終端箱(xiāng)電源的重(zhòng)要性，安裝(zhuāng)時就要求(qiu)接入熱用(yòng)戶端的zui可(ke)靠電源，但(dan)如果用戶(hù)方用電不(bú)穩尤其是(shì)停電🌂後仍(réng)要進行生(sheng)産的，可增(zeng)設一台大(da)容量蓄電(diàn)池，zui長用電(dian)時間可達(dá)一周。

3. 結束語

       在衆多(duo)的流量計(ji)中，渦街流(liú)量計的經(jīng)濟性較好(hao)，是一🈲種㊙️經(jing)濟實惠的(de)流量計。渦(wo)街流量計(ji)的基本性(xing)能處于中(zhong)等✌️偏上水(shuǐ)平🏃🏻‍♂️，購置費(fèi)低于質量(liang)式、電磁式(shi)、容積式等(deng)，而安裝、運(yùn)行、維護費(fei)低于節流(liú)👉式、容積式(shì)、渦輪式等(děng)，如僅作爲(wei)控制系統(tong)檢測儀表(biǎo)可采用幹(gàn)校🈚方式節(jiē)省周期校(xiào)驗費用。

        多年實(shí)踐證明，渦(wō)街流量計(ji)的選用選(xuan)型和使用(yong)）是用好流(liu)量計的關(guan)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chǎng)應加強售(shòu)前服務，即(ji)幫助用戶(hu)選型，并在(zai)安裝投用(yong)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhua)住這一環(huán)節，該流量(liang)計不失爲(wèi)一種性能(néng)不錯的流(liu)量計