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(chù)理

1. 渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wō)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(zai)流動的流(liú)體中放置(zhi)一個非流(liú)線型的對(dui)稱形狀的(de)物體（渦街(jie)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(sheng)兩列有規(gui)律的漩渦(wō)即卡門渦(wo)街，其漩渦(wo)頻率正比(bǐ)⭐于流體速(su)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wō)街頻率 d--漩渦發(fā)生體寬度(du)

    u-來流(liú)速度     S_-斯特勞哈(hā)爾數

    S_的值與漩(xuán)渦發生體(tǐ)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(biàn)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(fàn)圍爲流量(liang)計的基本(běn)測量範圍(wei)㊙️。

       式 (1)表明，當(dāng) d和 S_爲定值(zhi)時，漩渦産(chan)生的頻率(lǜ) F與流(liú)體的平均(jun1)流速 u成正比，利(lì)用這一特(tè)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(tā)與漩渦發(fa)生體形狀(zhuang)及雷諾✂️數(shù)有關，圖 2所示爲(wèi)圓柱狀漩(xuan)渦發生體(tǐ)的斯特勞(lao)哈爾數與(yu)管道雷🤞諾(nuò)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(chang)工作範圍(wéi)，

        渦街(jiē)流量計輸(shu)出的脈沖(chòng)頻率信号(hào)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(nuò)數範圍内(nei)僅與💰漩渦(wo)發生體及(jí)♻️管道的形(xing)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(zhì)量流量的(de)，這時流量(liàng)計的輸出(chū)信号應同(tong)時監測體(tǐ)積流量和(hé)流體密度(du)，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(wèi)脈沖頻率(lü)，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(wéi)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(yú)氣體一般(ban)爲👅測量值(zhí)的（ ±1蜘(zhi) ±2%R無零(ling)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(fan)，可适用液(yè)體、氣體和(hé)蒸氣。

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

         應該看到(dao)，渦街流量(liang)計尚屬發(fa)展中的流(liú)量計，渦街(jie)流量計🚶‍♀️自(zi) 20世紀(jì) 70年代(dai)在工業上(shàng)應用以來(lai)，由幹它具(ju)有一些突(tu)出的☀️特點(diǎn)，受到用戶(hu)歡迎，并得(dé)到迅速發(fā)展。像它這(zhe)樣開發隻(zhī)♌有 2哆(duo)年即己跻(jī)身通用流(liú)量計之列(lie)，在流量計(ji)中是少有(yǒu)🈲的㊙️。由于應(yīng)🏒用時間短(duǎn)，無論理論(lùn)研究或實(shí)踐經驗都(dou)比較薄弱(ruò)，不免出🔞現(xian)一🧡些問題(tí)，這是不足(zú)爲怪的。

        在蒸汽(qì)供熱計量(liàng)中，由于蒸(zheng)汽很難用(yong)其它常規(guī)方法稱♻️量(liang)，同時蒸汽(qì)是供熱的(de)介質，管網(wang)和設備的(de)啓🔞停和環(huán)境溫度的(de)變化都給(gei)供熱電廠(chang)或用戶帶(dai)來經濟影(yǐng)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(huò)和顧慮，了(le)解🤟和處理(li)好流量計(jì)出現的異(yi)常，才是解(jiě)決争議的(de)zui有效辦法(fǎ)。

2. 常見(jian)異常及處(chù)理

    (1) 故(gù)障現象實(shi)際流量大(da)時表計流(liú)量反而變(biàn)小，同時壓(yā)力明顯下(xià)降。

       故(gù)障原因：實(shí)際流量超(chāo)過表計工(gong)作上限流(liu)量，表計與(yǔ)實際流量(liàng)不匹配。

       渦街流(liu)量計的儀(yí)表口徑及(ji)規格選擇(zé)很重要，它(tā)類似💞于差(cha)壓🈲流㊙️量計(jì)節流裝置(zhi)的設計計(jì)算，在進行(hang)儀表選擇(zé)時👅必須明(míng)确熱用戶(hu)工作狀态(tài)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hai)應檢查流(liú)量測量範(fàn)圍是否處(chu)于儀表的(de)*工作範圍(wéi)（即上限流(liu)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計(ji)的輸出信(xìn)号是與工(gong)作狀态的(de)體積流⁉️量(liang)成🈲正比的(de)，表計是在(zai)标準狀态(tài)校驗的，把(bǎ)測到✉️的信(xìn)号流量換(huàn)算成同樣(yang)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方爲實(shí)際流量，這(zhe)被稱爲💚流(liu)量計的自(zì)動補償計(jì)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

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

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

流(liú)量， nf /h;

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

壓(ya)力， Pa;

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

學溫度(dù)， K

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

匿縮系數(shu)。

       在用(yòng)戶用汽高(gāo)峰時，表計(jì)可測量頻(pín)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(xiǎo)的管道通(tong)徑節流，造(zao)成壓力 p下降，所(suo)以表計的(de)顯示流量(liang) Q下降(jiàng)。

        當用(yòng)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuo)大生🔴産後(hou)未及時通(tong)知供汽方(fang)，就可能造(zao)成類似現(xiàn)象，尤其在(zai)量程範圍(wéi)較小的小(xiao)流量用戶(hu)中更容易(yi)出現。此時(shi)，通過比較(jiào)🏃‍♂️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(xū)要更♌換适(shì)合的流量(liang)計。

     (2) 故(gù)障現象用(yong)戶停止用(yòng)汽後還有(you)一個穩定(ding)的用汽量(liàng)㊙️。

     故障(zhang)原因儀表(biǎo)靠近強電(diàn)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gàn)擾源，受附(fù)近電纜的(de)電磁信号(hao)影響形成(cheng)假信号。

      這種情(qing)況下，通常(cháng)可以通過(guò)分析當時(shí)的假流量(liang)信号的頻(pin)率，正好爲(wei) 5 0Hz即常(cháng)用的交流(liu)電的頻率(lǜ)來确定。通(tōng)過遠離幹(gan)擾源♍安裝(zhuāng)，改善屏蔽(bì)與接地，排(pai)除電磁幹(gàn)擾就可以(yi)得到解決(jue)。

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

       故障原(yuan)因：轉換器(qì)靈敏度過(guò)高；流量計(jì)受外界振(zhen)動🈚幹擾，産(chǎn)生假❗流量(liàng)信号。

       如儀表安(an)裝在振動(dong)的設備附(fu)近或有過(guò)往車輛的(de)路邊時，外(wài)界的振動(dòng)形成一個(gè)類似于渦(wō)街頻率的(de)信号🌐，被表(biao)計當做流(liú)🎯量顯😍示出(chū)來。首先在(zài)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chang)所時😘盡量(liàng)注意避開(kai)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(jiù)：

    -采取(qu)減震措施(shi)，如采用彈(dan)性軟管連(lián)接在小曰(yue)徑中，加裝(zhuang)管道支撐(cheng)物是種有(you)效的減震(zhèn)方法；

    -加強信号(hao)濾波，降低(di)放大器靈(ling)敏度，提高(gāo)觸發電平(ping)的方💰法。

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

       (4) 故障現(xian)象用戶用(yong)汽較小時(shi)，表計顯示(shi)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(liang)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(wēi)小的信号(hao)而當作無(wu)信号計量(liang)爲零流量(liang)，造成計量(liàng)誤差。

        相比較于(yu)孔闆式流(liu)量計，渦街(jie)流量計的(de)小流量測(ce)量🈲能力還(hai)是相當不(bu)錯的，目前(qián)可解決的(de)辦法是：首(shou)先在給熱(re)用戶🔆進行(háng)表計選型(xíng)時要盡量(liàng)選擇合适(shì)的口徑，尤(you)其不能過(guo)大👈，口徑越(yue)大所可能(neng)出現小流(liu)量切換值(zhí)也越大；其(qi)次一些熱(rè)用戶和供(gong)熱單位協(xié)🔆議，參考用(yòng)戶端的蒸(zheng)汽溫度來(lai)判斷用🍉戶(hù)是否用汽(qi)，如果在一(yī)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(wēn)度值視爲(wèi)用戶停用(yòng)，計量爲零(ling)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hù)用汽量突(tu)然變小，同(tóng)時壓力也(ye)同比🈚例✔️下(xià)降💰。

故(gù)障原因：用(yong)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(gai)了解實際(jì)流量，和故(gù)障 1道(dao)理相似，同(tóng)樣的脈沖(chong)信号下，壓(ya)力變小給(gei)了計量🈲系(xì)統一個介(jie)質比容變(bian)小的假信(xin)息，通過系(xi)統的補償(chang)計算後，總(zong)計量結果(guo)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方🌈作(zuo)好日常計(ji)量檢查，及(jí)時發現異(yì)常，通常還(hai)要求用戶(hu)方的表計(jì)盡量上🍓鎖(suo)防止人爲(wei)破壞。壓力(li)導管與😘變(biàn)送器之間(jiān)♌不裝閥門(men)直通也是(shì)一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yú)無線電遠(yuan)程管理的(de)用戶，用戶(hu)端電源消(xiāo)失，遠程系(xi)統招測不(bu)到，直至電(diàn)源恢複。系(xì)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(yong)戶終端箱(xiāng)電源的重(zhong)要性，安裝(zhuang)時就要求(qiú)🈲接入熱用(yong)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(shēng)産的，可增(zēng)設一台大(da)容量蓄電(dian)池，zui長用電(dian)時間可達(dá)一周。

3. 結束語

       在衆多(duō)的流量計(ji)中，渦街流(liú)量計的經(jing)濟性較好(hǎo)，是一種經(jīng)濟實惠的(de)流量計。渦(wo)街流量計(ji)的基本性(xìng)能處于🏃中(zhong)等偏上🌈水(shui)平，購置費(fèi)低于質量(liang)式、電磁式(shì)、容積式等(děng)，而安裝、運(yun)行、維護費(fei)低于節流(liú)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wèi)控制系統(tǒng)檢😘測儀表(biao)可采用幹(gan)校方式節(jie)省周期校(xiao)驗費用🐉。

        多年實(shí)踐證明，渦(wo)街流量計(ji)的選用選(xuǎn)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(shou)前服務，即(jí)幫助用戶(hù)選型，并在(zai)安裝投用(yòng)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhuā)住這一環(huán)節，該流量(liang)計不失爲(wei)一種性能(néng)不錯的流(liú)量計