渦(wo)街流量計(jì)用于蒸汽(qi)管道計量(liang)中的常見(jiàn)異常及處(chu)📱理

1. 渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuan)理

        渦(wo)街流量計(ji)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(liú)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(liú)兩側産生(sheng)兩列有規(guī)律的漩渦(wō)即卡門渦(wō)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(ha)爾數

    S_的值與漩(xuán)渦發生體(tǐ)寬度研口(kǒu)雷諾數 Re有關。當(dāng)雷諾數 Re<2×104情況下(xià)， S_爲變(biàn)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(běn)測量範圍(wei)。

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

        斯(si)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(wèi)圓柱狀漩(xuan)渦發生體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuo)數的關系(xi)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(shi)儀表正常(cháng)工作範圍(wéi)，

        渦街(jie)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(yí)表系數在(zai)一定雷諾(nuò)數範圍内(nèi)僅與漩渦(wō)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(zhi)量流量的(de)，這時流量(liàng)計的♌輸出(chū)信号應同(tong)時監測體(ti)積流量和(he)流體密度(du)，流體物性(xing)和組分對(dui)流量㊙️計量(liàng)還是有🆚直(zhí)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(lü)，其頻率與(yu)被測流體(tǐ)的實際體(tǐ)積流量成(cheng)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(fan)圍度可達(dá) IQ 1以上(shàng)；

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

    4) 結構簡(jian)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(kǒng)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(jiē)流📐量💚計㊙️自(zì)😘 20世紀(jì) 70年代(dai)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(de)到迅速發(fā)展。像它這(zhè)樣開發隻(zhi)有 2哆(duō)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(yīng)🐪用時間短(duǎn)，無論理論(lùn)研究或實(shi)踐經驗都(dōu)比較薄弱(ruò)，不免出現(xian)一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻些問題(ti)，這是不足(zu)爲怪的。

        在蒸汽(qì)供熱計量(liang)中，由于蒸(zhēng)汽很難用(yong)其它常規(gui)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(gěi)供熱電廠(chǎng)或用戶帶(dai)來經濟影(ying)響，渦街🈲流(liú)量計出現(xian)異常和故(gù)障時，會給(gei)用戶帶來(lái)更多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(lǐ)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(fa)。

2. 常見(jiàn)異常及處(chù)理

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

       故(gu)障原因：實(shi)際流量超(chao)過表計工(gōng)作上限流(liu)量，表計與(yu)實🏃🏻際流量(liang)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(ta)類似于差(chà)壓流量計(ji)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(hu)工作狀态(tai)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hai)應檢查流(liu)量測量範(fàn)圍是否處(chù)于儀表的(de)*工作範圍(wéi)（即上限流(liú)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計(ji)的輸出信(xin)号是與工(gōng)作狀态的(de)體積♌流量(liàng)成正比♍的(de)，表計是在(zài)标準狀态(tai)校驗的，把(bǎ)測到⭕的信(xìn)号流㊙️量換(huan)算成同樣(yàng)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liu)量方爲實(shi)際流量，這(zhe)被稱爲流(liu)量計的自(zi)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(liu)量， m3／ h；

  Q-工(gōng)作狀态測(ce)量到的脈(mò)沖頻率所(suǒ)對應的體(tǐ)積

流(liu)量， nf /h;

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

壓(yā)力， Pa;

    T Tn -分(fen)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(zhuang)态和标準(zhun)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shu)。

       在用(yong)戶用汽高(gāo)峰時，表計(ji)可測量頻(pin)率和容積(ji)流量 Q都達至上(shàng)限不再上(shang)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(liang) Q下降(jiàng)。

        當用(yong)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuo)大生産後(hòu)未及🍓時通(tōng)知供汽方(fāng)，就可能造(zao)成類似現(xiàn)象，尤其在(zài)量程範圍(wei)較小的小(xiao)流量用戶(hu)中更容易(yi)出現。此時(shí)，通✨過比較(jiào)該流量下(xià)的對應頻(pin)率脈沖值(zhí)，就可🍓以了(le)解實際的(de)流量情況(kuàng)。必要時需(xū)要更👉換适(shi)合的流量(liang)計。

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

     故障(zhang)原因儀表(biao)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(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(wei) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liu)電的頻率(lǜ)來确定。通(tōng)過遠離幹(gàn)擾源安裝(zhuāng)♍，改善屏蔽(bì)與接地，排(pai)除電磁幹(gàn)擾就可以(yǐ)得到💁解決(jue)。

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

       故障原(yuan)因：轉換器(qì)靈敏度過(guo)高；流量計(ji)受外界振(zhen)動⛷️幹✌️擾，産(chǎn)生假流量(liàng)信号。

       如儀表安(ān)裝在振動(dòng)的設備附(fu)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(wō)街頻率的(de)信号，被表(biǎo)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(kāi)振動源，對(duì)于已經安(an)裝完成的(de)表計可以(yi)通過一些(xie)辦法補救(jiù)：

    -采取(qu)減震措施(shi)，如采用彈(dàn)性軟管連(lian)接在小曰(yuē)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(dī)放大器靈(ling)敏度，提高(gao)觸發電平(píng)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(yòng)汽較小時(shí)，表計顯示(shì)流量爲零(líng)。

       故障(zhàng)原因：這是(shi)所有流量(liang)計都存在(zài)的小流量(liang)切換問題(tí)✉️，當用戶流(liú)量小到一(yi)定值時，表(biao)計己不能(néng)檢測到微(wēi)小的信号(hao)而當作無(wu)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(jiē)流量計的(de)小流量測(cè)量🔱能力還(hái)是相當不(bu)錯的，目前(qián)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(liang)選擇合适(shì)的口徑，尤(yóu)其不能過(guo)大，口徑越(yuè)大所可🛀能(néng)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(xié)💋議，參考用(yòng)戶🔞端的蒸(zheng)汽溫度來(lai)判斷用戶(hu)是否用汽(qì)💰，如果在一(yī)定溫度值(zhi)以上按用(yong)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(yong)，計量爲零(líng)。

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

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

此(ci)時可以通(tōng)過分析流(liú)量信号脈(mò)沖值大概(gài)了解實際(ji)流量，和故(gù)障 1道(dào)理相似，同(tong)樣的脈沖(chong)信号下，壓(ya)力變小給(gěi)了計量系(xi)統⁉️一個👣介(jiè)質比容變(bian)小的假信(xin)息，通過系(xi)統的補償(cháng)計🔞算後，總(zong)計量結果(guǒ)也♍失真了(le)。所以除了(le)供汽方💋作(zuò)好日常計(ji)量檢查，及(ji)時發現異(yì)常，通常還(hái)要求用戶(hù)方的表計(ji)盡量上鎖(suo)防止人😘爲(wei)破壞。壓力(li)導管與變(biàn)送器之間(jian)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(yuan)程管理的(de)用戶，用戶(hu)端電源😍消(xiao)失💃，遠程🌈系(xì)統招測不(bú)到，直至電(dian)源恢複。系(xi)統招🔞測不(bu)到期間表(biǎo)計計量爲(wei)零，給供汽(qi)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(zhuang)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(hù)方用電不(bu)💰穩尤其是(shì)🔞停電後仍(réng)要進行生(shēng)産的，可增(zeng)設一台大(da)容量蓄電(diàn)池，zui長👨‍❤️‍👨用電(diàn)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(jing)濟性較好(hǎo)，是🈲一🌂種經(jing)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(shi)、容積式等(děng)，而安裝、運(yùn)行、維護費(fèi)低于節流(liú)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wei)控制系統(tǒng)檢測儀表(biao)可采用幹(gan)校🔴方式節(jie)省周期校(xiào)驗費用。

        多年實(shi)踐證明，渦(wo)街流量計(jì)的選用選(xuan)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(ji)幫助用戶(hu)選型，并在(zai)安裝投用(yòng)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhua)住這一環(huan)節，該流量(liang)計不失爲(wei)一種性能(neng)不錯的流(liu)量計