渦(wō)街流量計(jì)用于蒸汽(qì)管道計量(liàng)中的常見(jiàn)異常及❄️處(chu)理

1. 渦(wō)街流量計(jì)的工作原(yuan)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(tǐ)振蕩性流(liú)量計。即在(zài)流動的流(liu)體中放置(zhi)一個非流(liu)線型的對(duì)稱形狀的(de)物體（渦街(jie)🚩流量傳感(gǎn)器中稱之(zhi)爲漩渦發(fā)生體），就會(hui)在其下流(liu)兩側産生(sheng)兩列有規(guī)律的漩渦(wō)💯即卡門渦(wo)街，其漩渦(wō)頻率正比(bi)于流體速(sù)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wō)街頻率 d--漩渦發(fā)生體寬度(du)

    u-來流(liu)速度     S_-斯特勞哈(ha)爾數

    S_的值與漩(xuán)渦發生體(ti)寬度研口(kou)雷諾數 Re有關。當(dang)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(běn)上保持不(bu)變，這段範(fan)圍爲流量(liang)計的基本(běn)測💜量範圍(wéi)。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhi)時，漩渦産(chǎn)生的頻率(lü) F與流(liu)體的平均(jun1)流速 u成正比，利(li)用這一特(tè)性制成了(le)渦街流量(liang)計。

        斯(sī)特勞哈爾(ěr)數爲無量(liang)綱參數，它(ta)與漩渦發(fa)生體形狀(zhuàng)及雷諾數(shu)有關，圖 2所示爲(wei)圓柱狀漩(xuan)渦發生體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuò)數的關系(xì)圖。由圖可(ke)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wei)常數，這是(shì)儀表正常(chang)工作範圍(wei)，

        渦街(jiē)流量計輸(shu)出的脈沖(chòng)頻率信号(hao)不受流體(ti)物性和組(zǔ)分變化的(de)影響，即儀(yi)表系數在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nèi)僅與漩渦(wo)發生體及(jí)管道的形(xíng)狀尺寸等(deng)有關。但是(shi)作爲流量(liang)計在物料(liao)平衡及能(neng)源計量中(zhong)需檢測質(zhì)量流量的(de)，這時流量(liàng)計的輸出(chu)信号應同(tóng)時監測體(ti)積流量和(he)流體密度(dù)，流體物性(xing)和組分對(duì)流量計量(liàng)還是有🔱直(zhí)接影響的(de)。

        渦街(jie)流量計具(jù)有以下一(yi)些特點：

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

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

    3) 度較(jiào)高的（與差(chà)壓式，浮子(zǐ)式流量計(jì)比較），對于(yú)氣體一般(ban)爲測量值(zhí)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(líng)點漂移；

    4) 結構簡(jiǎn)單牢固，安(an)裝方便，維(wei)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(kong)闆流量計(jì) 1/4- 1/2)。

         應該看到(dào)，渦街流量(liàng)計尚屬發(fā)展中的流(liú)量計，渦街(jie)🔱流量🤩計自(zì) 20世紀(jì) 70年代(dài)在工業上(shàng)應用以來(lái)，由幹它具(jù)有一些突(tu)出的特點(dian)，受♉到用戶(hù)歡迎，并得(de)到迅速發(fā)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(lie)，在流量計(jì)中是少⛹🏻‍♀️有(yǒu)的。由🤟于㊙️應(ying)用時間短(duan)，無論理論(lùn)研究或實(shí)踐經驗🥰都(dou)比較薄弱(ruo)，不免出💘現(xian)一些問題(tí)，這是不足(zu)爲怪的。

        在蒸汽(qi)供熱計量(liàng)中，由于蒸(zheng)汽很難用(yòng)其它常規(gui)方法🏃‍♀️稱量(liàng)，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(gěi)供熱電廠(chǎng)或用戶帶(dài)來經濟影(ying)響，渦街流(liú)量計出現(xiàn)異常和故(gu)障時，會給(gei)用戶帶來(lai)更🌏多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(lǐ)好流量計(ji)出現的異(yi)常，才是解(jiě)決争議的(de)zui有效辦法(fa)。

2. 常見(jian)異常及處(chu)理

    (1) 故(gu)障現象實(shi)際流量大(da)時表計流(liu)量反而變(biàn)小，同時壓(yā)力明🚩顯下(xia)降。

       故(gu)障原因：實(shi)際流量超(chāo)過表計工(gong)作上限流(liú)量，表計與(yǔ)🌈實際流量(liàng)不匹配。

       渦街流(liú)量計的儀(yi)表口徑及(jí)規格選擇(ze)很重要，它(ta)類⛹🏻‍♀️似于✍️差(cha)壓✍️流量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(jì)算，在進行(hang)儀表選擇(zé)時必須明(míng)确熱用戶(hù)工作狀态(tài)的zui大、常用(yong)、zui小🔴流量，還(hái)應檢查流(liu)量測量範(fan)圍是否處(chù)于儀表的(de)*工作範圍(wei)（即上限流(liú)量🌈的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計(jì)的輸出信(xìn)号是與工(gōng)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(bǎ)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(shi)際流量，這(zhè)被稱爲流(liú)量計的自(zi)動補償計(jì)算。

  Q黾(mian) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

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

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

流(liu)量， nf /h;

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

壓(yā)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuò)狀态和标(biao)準狀态下(xià)的熱力

學溫度(dù)， 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(yòng)戶用汽高(gao)峰時，表計(ji)可測量頻(pin)率和容積(jī)流量 Q都達至上(shang)限不再上(shang)升，同時因(yin)爲受過小(xiao)的管道通(tong)徑節☀️流，造(zào)成壓力 p下降，所(suo)以表計的(de)顯示流量(liang) Q下降(jiang)。

        當用(yong)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuò)大生産後(hou)未及時🙇🏻通(tōng)知供汽方(fang)，就可能造(zào)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(yi)出現。此時(shí)，通過比較(jiao)該流量下(xia)的對應頻(pin)率脈沖值(zhi)，就可以了(le)解實際的(de)流量情況(kuang)。必要時需(xu)要更☁️換适(shi)合的流量(liang)計。

     (2) 故(gu)障現象用(yòng)戶停止用(yòng)汽後還有(you)一個穩定(dìng)的用汽量(liang)🔴。

     故障(zhàng)原因儀表(biao)靠近強電(diàn)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gan)擾源，受附(fù)🔴近電纜的(de)電磁信号(hào)影響形成(chéng)假信号。

      這種情(qíng)況下，通常(cháng)可以通過(guo)分析當時(shi)的假流量(liàng)信号的👣頻(pin)率☔，正好爲(wèi) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liú)電的頻率(lü)來确定。通(tong)過遠離幹(gan)擾源🌈安裝(zhuāng)，改善屏蔽(bi)與接地，排(pái)除電磁幹(gàn)擾就可以(yi)得到👈解決(jué)。

    (3) 故障(zhang)現象有不(bú)規則的異(yi)常峰值流(liu)量出現。

       故障原(yuán)因：轉換器(qì)靈敏度過(guo)高；流量計(ji)受外界振(zhèn)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(guo)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(chu)來。首先在(zai)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chǎng)所時盡量(liang)注意避開(kāi)振動源，對(duì)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(shi)，如采用彈(dàn)性軟管連(lian)接在小曰(yuē)徑中，加裝(zhuāng)管道支撐(chēng)物是種有(yǒu)效的減震(zhen)方法；

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

    條件允(yǔn)許的話還(hái)是将表計(jì)改裝，遠離(lí)振動源。

       (4) 故障現(xiàn)象用戶用(yòng)汽較小時(shi)，表計顯示(shì)流量爲零(ling)。

       故障(zhàng)原因：這是(shi)所有流量(liàng)計都存在(zai)的小流量(liàng)切換問題(ti)，當📞用🏃‍♂️戶流(liú)量小到一(yi)定值時，表(biao)計己不能(neng)檢測到微(wēi)🚶小的信号(hao)而當作無(wú)🥰信号計量(liang)爲零流量(liang)，造成計量(liàng)誤差。

        相比較于(yú)孔闆式流(liu)量計，渦街(jiē)流量計的(de)小流量測(ce)量能力還(hai)是相當不(bú)錯的，目前(qian)可解決的(de)辦法是：首(shǒu)先在給熱(re)用戶進行(hang)表計選型(xíng)時要盡量(liàng)選擇合适(shi)🐉的口徑，尤(yóu)其不🐅能過(guò)大，口徑越(yue)大所可🌈能(néng)出現小流(liú)量切換值(zhi)也越大；其(qi)🏃🏻‍♂️次一些熱(re)用戶和供(gong)熱單位協(xie)議，參考用(yòng)戶端的蒸(zhēng)汽溫度來(lai)判斷用戶(hù)是否用汽(qi)🌈，如果在一(yi)定💯溫度值(zhí)以上按用(yong)戶表計zui小(xiǎo)汽量統計(ji)，低于該溫(wen)💞度值視爲(wei)用戶停用(yòng)，計量爲零(líng)。

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

故(gu)障原因：用(yòng)戶端壓力(lì)變送器信(xin)号管堵塞(sai)或被閥✍️門(men)🍉被人爲💜關(guān)閉。

此(ci)時可以通(tong)過分析流(liú)量信号脈(mo)沖值大概(gài)了解實際(ji)流量💃，和故(gu)障 1道(dào)理相似，同(tóng)樣的脈沖(chong)信号下，壓(ya)力變小給(gei)了計量系(xi)統一個🐪介(jie)質比容變(bian)小的假信(xìn)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(zuò)好日♻️常計(jì)量檢查，及(ji)時發現異(yì)常，通常還(hai)要求用戶(hu)方的表計(ji)盡量上鎖(suǒ)防止人爲(wèi)破壞。壓🐪力(lì)導管與變(bian)送器之間(jian)不裝閥門(mén)直通也是(shì)一個辦法(fa)。

      (6) 故障(zhang)現象對于(yu)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hù)端電源消(xiāo)🍓失，遠程系(xi)統招測不(bu)到，直至電(dian)源恢複。系(xi)統招測不(bú)🧡到期間表(biao)計計🔴量爲(wèi)零，給供汽(qì)單位帶來(lái)損失。

       由于熱用(yòng)戶終端箱(xiang)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(kě)靠電源，但(dàn)如果用戶(hu)方用電不(bu)穩尤其是(shi)停電後仍(reng)👄要進行生(sheng)産的，可增(zēng)設一台大(da)容量蓄🐆電(diàn)池，zui長📱用電(dian)時間可達(da)一周。

3. 結束語

       在衆多(duo)的流量計(jì)中，渦街流(liú)量計的經(jīng)濟性較好(hao)，是一種經(jīng)濟實惠的(de)流量計。渦(wō)街流量計(jì)的基本性(xìng)能處于中(zhong)等偏上水(shuǐ)平，購置費(fei)低于質量(liang)式、電磁式(shì)、容⛹🏻‍♀️積式等(děng)，而安裝、運(yùn)行、維㊙️護費(fei)低🐅于節流(liu)♉式、容積式(shi)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wèi)控制系統(tong)檢⚽測儀表(biǎo)可采用幹(gan)校方式節(jie)省周期校(xiào)驗費用🔞。

        多年實(shí)踐證明，渦(wo)街流量計(jì)的選用選(xuǎn)型和使用(yong)）是用好流(liú)量計的關(guan)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chang)應加強售(shòu)前服務，即(jí)幫助用戶(hù)選型，并在(zài)安裝投用(yong)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhuā)住這一環(huan)節，該流量(liang)計不失爲(wèi)一種性能(neng)不錯的流(liú)量計