渦街(jiē)流量計用于(yú)蒸汽管道計(jì)量中的常見(jiàn)異常及處理(li)

1. 渦街流(liu)量計的工作(zuò)原理

        渦(wō)街流量計簡(jian)稱 vsD，是基(jī)于卡門渦街(jiē)原理制成的(de)一種流體振(zhèn)蕩性流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計(jì)。即在流⭐動的(de)流體中放置(zhi)一個非流線(xian)型的對稱形(xíng)狀的⭕物體♉（渦(wō)街💛流量傳感(gan)器中稱之爲(wèi)漩渦發生體(tǐ)），就會在其😘下(xia)流兩側産生(shēng)兩列有規律(lǜ)的漩渦即卡(ka)門渦街，其漩(xuan)渦🥵頻率正比(bǐ)于流體速度(dù)：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦街頻(pin)率 d--漩渦(wō)發生體寬度(du)

    u-來流速(su)度     S_-斯特(te)勞哈爾數

    S_的值與漩(xuán)渦發生體寬(kuān)度研口雷諾(nuo)數 Re有關(guan)。當雷諾數 Re<2×104情況下， S_爲變數，當(dang) Re在 2×104__ 7X 106的範圍内， S_值基本上(shang)保持不變，這(zhe)段範圍爲流(liú)量計的基本(ben)測👈量範圍。

       式 (1)表(biǎo)明，當 d和(hé) S_爲定值(zhi)時，漩渦産生(shēng)的頻率 F與流體的平(píng)均流速 u成正比，利用(yòng)這一特性制(zhi)成了渦街流(liu)量計。

        斯(sī)特勞哈爾數(shù)爲無量綱參(can)數，它與漩渦(wō)發生體形狀(zhuang)及雷諾數有(yǒu)關，圖 2所(suǒ)示爲圓柱狀(zhuàng)漩渦發生體(ti)的斯特勞哈(hā)爾數與管‼️道(dào)雷諾數的關(guan)系圖。由圖可(kě)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範(fàn)圍内， Sr可(kě)視爲常數，這(zhè)是儀表正常(cháng)工作範圍，

        渦街流量(liang)計輸出的脈(mo)沖頻率信号(hào)不受流體物(wu)性⛱️和組分變(bian)化的影響，即(ji)儀表系數在(zài)一定雷諾數(shù)範圍内僅與(yu)漩渦發生體(tǐ)及管道的形(xíng)狀尺寸等有(you)關。但是作爲(wei)流量計在物(wù)料平衡及能(néng)源計量中需(xu)檢📧測質量流(liú)量的，這時流(liu)量計的輸出(chu)信号🎯應同時(shí)監測體積流(liu)量🔴和流體密(mi)度，流體物性(xìng)和組分對流(liu)量計量還是(shi)有直接影響(xiǎng)的。

        渦街(jie)流量計具有(yǒu)以下一些特(te)點：

    1) 輸出(chu)爲脈沖頻率(lǜ)，其頻率與被(bei)測流體的實(shi)際體積流🐕量(liang)🔞成正比🈲，它不(bu)受流體組分(fèn)、密度、壓力、溫(wēn)度的影響；

    2) 測量範圍(wei)寬，一般範圍(wéi)度可達 IQ 1以上；

    3) 度(dù)較高的（與差(cha)壓式，浮子式(shì)流量計比較(jiào)），對于氣體一(yi)般爲測量值(zhí)的（ ±1蜘 ±2%R無零點漂(piāo)移；

    4) 結構(gou)簡單牢固，安(an)裝方便，維護(hù)費較低；

    5) 應用範圍廣(guang)泛，可适用液(yè)體、氣體和蒸(zhēng)氣。

    6) 壓損(sun)小 (約爲(wei)孔闆流量計(ji) 1/4- 1/2)。

         應(ying)該看到，渦街(jie)流量計尚屬(shu)發展中的流(liu)量計，渦街📐流(liu)量🍉計自 20世紀 70年(nian)代在工業上(shàng)應用以來，由(you)幹它具有一(yi)些突出的特(te)點，受到用戶(hu)歡迎，并得到(dao)迅速發展。像(xiang)它這樣開發(fā)隻有 2哆(duō)年即己跻身(shēn)通用流量計(jì)之列，在流量(liang)計中是少有(you)的。由于😄應用(yòng)時間短，無論(lun)理論研究或(huò)實踐經驗都(dou)比較薄弱，不(bú)免出現一些(xiē)問題，這是不(bú)足爲怪的。

        在蒸汽供(gong)熱計量中，由(yóu)于蒸汽很難(nan)用其它常規(guī)方法稱量，同(tong)🔅時❗蒸汽是供(gong)熱的介質，管(guǎn)網和設備的(de)啓👄停和🏃‍♂️環境(jìng)📐溫度🏃‍♂️的變🈲化(hua)都給供熱電(diàn)廠或用戶帶(dài)來經濟影響(xiang)，渦街流量計(jì)出現異常和(hé)故障時，會給(gei)用戶帶來更(geng)多疑惑和顧(gù)慮，了解和處(chù)理好流量計(ji)出現的異常(cháng)，才是解決争(zhēng)議的zui有效辦(bàn)法。

2. 常見(jian)異常及處理(li)

    (1) 故障現(xiàn)象實際流量(liang)大時表計流(liú)量反而變小(xiao)，同時💛壓力明(míng)✏️顯下降。

       故障原因：實(shi)際流量超過(guò)表計工作上(shàng)限流量，表計(ji)與實際流量(liang)不匹配。

       渦街流量計(jì)的儀表口徑(jìng)及規格選擇(ze)很重要，它類(lei)👄似于差🥰壓流(liú)量計節流裝(zhuāng)置的設計計(jì)算，在進行儀(yí)表選擇時必(bì)須明确🛀🏻熱用(yòng)戶工作狀态(tài)的zui大、常用、zui小(xiao)流量，還🔱應檢(jiǎn)查流量測量(liang)範圍是否處(chù)于儀表的*工(gōng)作範圍（即上(shàng)限流量的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計的(de)輸出信号是(shì)與工作狀态(tài)的體積🤟流量(liàng)成正🈲比📐的，表(biǎo)計是在标準(zhǔn)狀态校驗的(de)，把測到🔞的信(xin)号流量換算(suan)成同樣爲标(biao)準狀态下的(de)流量方爲實(shi)際流量，這被(bèi)稱爲流量計(jì)的自動補償(cháng)計算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式(shì)中：

  Q-補償(chang)計算得出的(de)實際體積流(liu)量， m3／ h；

  Q-工作狀(zhuang)态測量到的(de)脈沖頻率所(suǒ)對應的體積(ji)

流量， nf /h;

    B P-分别爲工(gōng)作狀态和标(biāo)準狀态下的(de)

壓力， Pa;

    T Tn -分别爲工(gōng)作狀态和标(biao)準狀态下的(de)熱力

學(xué)溫度， K

    Z z-分(fèn)别爲工作狀(zhuàng)态和标準狀(zhuàng)态下的氣體(tǐ)

匿縮系(xi)數。

       在用(yong)戶用汽高峰(feng)時，表計可測(cè)量頻率和容(rong)積流量 Q都達至上限(xian)不再上升，同(tóng)時因爲受過(guo)小的管道通(tong)徑節流，造成(chéng)壓力 p下(xià)降，所以表計(jì)的顯示流量(liàng) Q下降。

        當用戶沒(mei)有提供準确(que)的用汽量信(xin)息，或是擴大(da)生産後未及(ji)時通知供汽(qi)方，就可能造(zao)成類似現象(xiang)，尤其在量程(chéng)範圍較小的(de)小流量用戶(hu)中更容易出(chū)現。此時，通過(guò)比較該流量(liàng)下的對應頻(pín)率脈沖值，就(jiu)可🍉以了解實(shi)際的流量情(qing)況。必要時需(xu)要更換适合(he)的✂️流量計。

     (2) 故障現象(xiang)用戶停止用(yong)汽後還有一(yī)個穩定的用(yòng)汽量。

     故(gù)障原因儀表(biǎo)靠近強電設(she)備或高頻脈(mò)沖幹擾源，受(shou)附近電🌂纜的(de)電磁信号影(yǐng)響形成假信(xin)号。

      這種(zhong)情況下，通常(chang)可以通過分(fen)析當時的假(jia)流量信号☁️的(de)頻率，正💃🏻好爲(wei) 5 0Hz即常用(yòng)的交流電的(de)頻率來确定(ding)。通過遠離幹(gàn)擾源安裝，改(gai)♈善🌈屏🚩蔽與接(jie)地，排除電磁(cí)幹擾就可以(yi)得到解決。

    (3) 故障現象(xiàng)有不規則的(de)異常峰值流(liu)量出現。

       故障原因：轉(zhuan)換器靈敏度(dù)過高；流量計(jì)受外界振動(dòng)幹擾，産👈生假(jiǎ)流量信号。

       如儀表安(an)裝在振動的(de)設備附近或(huo)有過往車輛(liang)的🔞路邊時，外(wai)界的振動形(xing)成一個類似(sì)于渦街頻率(lǜ)的信号，被表(biǎo)計當做流量(liang)顯示出來。首(shǒu)先在選擇傳(chuan)感器安裝場(chǎng)所時盡量注(zhù)意避開振動(dong)源，對于已經(jīng)安裝完成的(de)表計可以通(tong)過一些辦法(fǎ)補救❤️：

    -采(cǎi)取減震措施(shi)，如采用彈性(xing)軟管連接在(zai)小曰徑中，加(jiā)裝管道支撐(cheng)物是種有效(xiao)的減震方法(fa)；

    -加強信(xin)号濾波，降低(dī)放大器靈敏(min)度，提高觸發(fa)電平的方法(fa)。

    條件允(yǔn)許的話還是(shì)将表計改裝(zhuāng)，遠離振動源(yuan)。

       (4) 故障現(xian)象用戶用汽(qì)較小時，表計(jì)顯示流量爲(wèi)零。

       故障(zhàng)原因：這是所(suǒ)有流量計都(dou)存在的小流(liú)量切換問題(tí)💋，當🛀🏻用戶流量(liàng)小到一定值(zhi)時，表計己不(bu)能檢測到微(wei)🈲小的💚信号而(ér)當作無信号(hao)計量爲零流(liú)量，造成計量(liang)誤🐆差。

        相(xiang)比較于孔闆(pan)式流量計，渦(wō)街流量計的(de)小流量測量(liàng)能力還是相(xiàng)當不錯的，目(mu)前可解決的(de)辦法是：首🏃🏻‍♂️先(xian)在給熱用戶(hù)進行表計🚶選(xuan)型時要盡量(liàng)選擇合适的(de)口徑🔴，尤其不(bu)能過大，口徑(jing)越🔞大所可能(néng)出現小流⛹🏻‍♀️量(liang)切換值也越(yuè)大；其次一些(xie)熱用戶和供(gong)熱單位協議(yi)，參考用戶端(duan)的蒸汽溫度(dù)來判斷用戶(hù)是否用汽👣，如(rú)果在一定👨‍❤️‍👨溫(wēn)🈚度值以上按(àn)用戶表計zui小(xiǎo)汽量統計，低(di)于該溫度值(zhí)視☁️爲用戶停(tíng)用，計量爲零(líng)。

     ⑤故障現(xian)象用戶用汽(qì)量突然變小(xiao)，同時壓力也(yě)同比🐪例🍓下降(jiang)。

故障原(yuán)因：用戶端壓(ya)力變送器信(xin)号管堵塞或(huo)被閥門被人(ren)爲㊙️關🐪閉。

此時可以通(tong)過分析流量(liàng)信号脈沖值(zhi)大概了解實(shi)際流量，和故(gù)障 1道理(li)相似，同樣的(de)脈沖信号下(xia)，壓力變小給(gěi)了計量系統(tǒng)一個介質比(bǐ)容變小的假(jia)信息，通過系(xi)統的補償計(ji)算後，總計量(liàng)結果也失真(zhen)了。所以除了(le)供汽方作好(hǎo)日常計量檢(jiǎn)查，及💁時發現(xian)異常，通常還(hai)要求用戶方(fang)的表計盡量(liàng)上鎖防止人(rén)爲破壞。壓力(li)導管與變送(sòng)器之間不裝(zhuāng)閥門直🐅通也(ye)是一個💞辦法(fǎ)。

      (6) 故障現(xiàn)象對于無線(xiàn)電遠程管理(li)的用戶，用戶(hù)端電源消失(shī)，遠程系統招(zhāo)測不到，直至(zhi)電源恢複。系(xì)統招測不到(dào)期間表計計(jì)量爲零，給供(gong)汽單位帶來(lai)損失♈。

       由(you)于熱用戶終(zhōng)端箱電源的(de)重要性，安裝(zhuang)時就要求接(jie)入🚶‍♀️熱用✨戶端(duan)的zui可靠電源(yuán)，但如果用戶(hu)方用電不穩(wěn)尤其是停電(dian)後仍要進行(hang)生産的，可增(zēng)設一台大✂️容(rong)量蓄電池，zui長(zhang)用電時間可(ke)達一周。

3. 結束語

       在衆多的流(liú)量計中，渦街(jiē)流量計的經(jing)濟性較好，是(shi)一⛷️種經濟實(shí)惠的流量計(ji)。渦街流量計(jì)的基本性能(neng)處于中等偏(piān)上水平，購置(zhì)費低于質量(liang)式、電磁式、容(rong)積式等，而安(an)裝、運行、維護(hu)費低于節流(liu)式、容積式、渦(wo)輪式等，如僅(jin)作爲控制系(xi)統檢測儀表(biao)可采用幹校(xiao)方式節省周(zhou)期校驗費用(yong)。

        多年實(shí)踐證明，渦街(jiē)流量計的選(xuǎn)用選型和使(shi)用）是用好流(liu)量計的關鍵(jiàn)環節，儀表制(zhi)造廠應加強(qiáng)售前服務，即(ji)幫助用戶選(xuan)型，并在安裝(zhuang)投用上給予(yu)指導。隻要抓(zhuā)住這一環節(jie)，該流量計不(bú)失爲一種性(xìng)能不錯的流(liu)量計