渦街(jie)流量計用于(yú)蒸汽管道計(jì)量中的常見(jiàn)異常及處👣理(lǐ)

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(ji)于卡門渦街(jie)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(xiàn)型的對稱形(xíng)狀的🔴物體（渦(wo)街流量🎯傳感(gan)器中稱之爲(wei)漩渦發生體(ti)），就會在其下(xia)流兩側産生(sheng)兩列有規律(lǜ)的漩渦🔴即卡(ka)門渦街，其漩(xuán)渦🌐頻率正比(bi)于流體速度(du)：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦街頻(pín)率 d--漩渦(wo)發生體寬度(dù)

    u-來流速(sù)度     S_-斯特(te)勞哈爾數

    S_的值與漩(xuan)渦發生體寬(kuān)度研口雷諾(nuò)數 Re有關(guān)。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(liu)量計的基本(ben)測量💁範圍。

       式 (1)表(biao)明，當 d和(he) S_爲定值(zhí)時，漩渦産生(sheng)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(zhì)成了渦街流(liu)量計。

        斯(sī)特勞哈爾數(shu)爲無量綱參(can)數，它與漩渦(wō)發生體形狀(zhuàng)及雷諾🌈數有(you)關，圖 2所(suo)示爲圓柱狀(zhuang)漩渦發生體(tǐ)的斯特勞哈(ha)爾數與管道(dào)㊙️雷諾數的關(guan)系圖。由圖可(ke)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範(fan)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(liàng)計輸出的脈(mo)沖頻率信号(hào)不受流體物(wù)性和♍組分🥵變(bian)化的影響，即(ji)儀表系數在(zai)一定雷諾數(shù)範圍内僅與(yu)漩渦發生體(ti)及❤️管道的形(xíng)狀尺寸等有(you)關。但是作爲(wèi)流量✂️計在物(wù)料平衡✊及能(néng)源🏒計量中需(xu)檢🙇🏻測質量流(liu)量的，這時流(liu)量計的輸出(chu)信号應同時(shí)監測體積流(liú)量和流體密(mì)度，流體物性(xing)和組分對流(liu)量計量還是(shi)有直接影響(xiǎng)的。

        渦街(jiē)流量計具有(yǒu)以下一些特(tè)點：

    1) 輸出(chū)爲脈沖頻率(lǜ)，其頻率與被(bei)測流體的實(shí)際體積流量(liang)成正💯比，它不(bú)受流體組分(fen)、密度、壓力、溫(wen)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(chà)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(piao)移；

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

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

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

         應(yīng)該看到，渦街(jie)流量計尚屬(shǔ)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(shang)應用以來，由(yóu)幹它具有一(yi)些突出的特(tè)🥵點，受到用✨戶(hu)歡迎，并得到(dao)迅速發展。像(xiàng)它這樣開發(fā)隻🌈有 2哆(duo)年即己跻身(shen)通用流量計(ji)之列，在流量(liàng)計中是少有(you)的。由于應用(yòng)時間短，無論(lùn)理論研究或(huo)實踐經驗都(dōu)比較薄弱，不(bu)📐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(you)于蒸汽很難(nan)用其它常規(guī)方法稱量，同(tong)時蒸汽是供(gòng)熱的介質，管(guan)網和設備的(de)啓❄️停和環境(jìng)溫度的變🥰化(huà)都給供熱電(diàn)廠或用戶帶(dai)來經濟影響(xiang)，渦街流量計(ji)出現異常和(he)故障時，會給(gei)用戶帶來更(geng)多疑惑和顧(gu)慮，了解和處(chu)理好🔞流量計(jì)出👉現的異常(cháng)，才🐇是解決争(zhēng)議的zui有效辦(ban)法。

2. 常見(jian)異常及處理(li)

    (1) 故障現(xian)象實際流量(liàng)大時表計流(liu)量反而變小(xiao)，同時壓力明(ming)顯下✂️降。

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

       渦街流量計(ji)的儀表口徑(jìng)及規格選擇(ze)很重要，它類(lèi)似于差壓流(liu)量計節流裝(zhuang)置的設計計(jì)算，在進行儀(yí)表選擇時必(bì)須明确熱用(yong)🐪戶工作狀态(tai)的zui大、常用、zui小(xiǎo)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(shang)限流量的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計的(de)輸出信号是(shi)與工作狀态(tai)的體積流量(liàng)成正比的，表(biao)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(shí)際流量，這被(bèi)稱爲💯流量計(ji)的自動✔️補償(chang)計算。

  Q黾(mian) (pTnZ. /p。 TZ)

  式(shi)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(suo)對應的體積(jī)

流量， nf /h;

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

壓力， Pa;

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

學(xue)溫度， K

    Z z-分(fen)别爲工作狀(zhuang)态和标準狀(zhuàng)态下的氣體(ti)

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(xiàn)不再上升，同(tóng)時因爲受過(guò)小的管道通(tong)🔴徑節流，造成(cheng)壓力 p下(xià)降，所以表計(ji)的顯示流量(liang) Q下降。

        當用戶沒(mei)有提供準确(què)的用汽量信(xin)息，或是擴大(dà)生産後未💞及(ji)時通知供汽(qì)方，就可能造(zào)成類似現象(xiàng)，尤⭐其在量程(chéng)範圍較小的(de)小流量用戶(hù)中更容易出(chū)現。此時，通過(guo)比較該流量(liàng)✨下的對🈚應頻(pín)率脈沖值，就(jiù)可以了解實(shí)🐆際的流量情(qíng)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(yi)個穩定的用(yòng)汽量。

     故(gù)障原因儀表(biǎo)靠近強電設(shè)備或高頻脈(mò)沖幹擾源，受(shòu)附近電纜💯的(de)電磁信号影(ying)響形成假信(xìn)号。

      這種(zhǒng)情況下，通常(cháng)可以通過分(fèn)析當時的假(jia)流量信号的(de)頻率🔞，正好爲(wèi) 5 0Hz即常用(yong)的交流電的(de)頻率來确定(dìng)。通過遠離幹(gàn)擾源安🚶裝，改(gǎi)善屏蔽與接(jiē)地，排除電磁(ci)幹擾就可以(yǐ)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(du)過高；流量計(ji)受外界振動(dong)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(liàng)的路邊♊時，外(wai)界的振動形(xíng)成一個類似(sì)于渦街頻率(lǜ)的信号，被表(biǎo)計當做流量(liàng)顯示出來。首(shou)先在選擇傳(chuan)感器安裝✉️場(chang)所時盡量注(zhu)意避開💞振動(dòng)源，對于已經(jing)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(zài)小曰徑中🔞，加(jia)裝管道支撐(chēng)物是種有效(xiao)的減震方法(fǎ)；

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

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

       (4) 故障現(xiàn)象用戶用汽(qì)較小時，表計(ji)顯示流量爲(wei)零。

       故障(zhàng)原因：這是所(suǒ)有流量計都(dou)存在的小流(liu)量切換問題(tí)，當用戶流量(liang)小到一定值(zhí)時，表計己不(bú)能檢測♉到微(wei)小的信号而(er)當作無信号(hao)計量爲零流(liu)量，造成計量(liàng)誤差。

        相(xiàng)比較于孔闆(pǎn)式流量計，渦(wō)街流量計的(de)小流量測量(liang)🆚能🛀🏻力還是相(xiang)當不錯的，目(mù)前可解決的(de)辦法是：首先(xiān)在給熱用戶(hù)進行表計選(xuǎn)型時要盡量(liang)選擇合适🏃的(de)口徑，尤其不(bu)能過大，口徑(jìng)越㊙️大所可⭐能(neng)出現小流量(liàng)切換值也越(yue)大；其☁️次一些(xiē)熱用戶和供(gong)熱單位協議(yì)，參考用戶端(duan)的蒸汽溫🏃度(dù)來判斷用戶(hu)是否用汽💋，如(rú)果在一定溫(wen)度值以上按(an)用戶表計zui小(xiǎo)汽量統計，低(dī)于該溫度值(zhí)視爲用戶♌停(ting)用，計量爲零(líng)。

     ⑤故障現(xiàn)象用戶用汽(qi)量突然變小(xiǎo)，同時壓力也(yě)同比例下降(jiàng)。

故障原(yuan)因：用戶端壓(yā)力變送器信(xìn)号管堵塞或(huò)被閥門被人(rén)爲關☂️閉。

此時可以通(tōng)過分析流量(liang)信号脈沖值(zhí)大概了解實(shi)際流🙇‍♀️量，和故(gù)障 1道理(lǐ)相似，同樣的(de)脈沖信号下(xià)，壓力變小給(gěi)了計量系☁️統(tǒng)一個♍介質比(bǐ)容變小的假(jiǎ)信息，通過系(xì)統的補償計(jì)算後，總計量(liàng)結果也失真(zhen)了。所以除了(le)供汽方作好(hao)日⛱️常計量♻️檢(jian)查，及時發現(xiàn)異常，通常還(hái)要求用戶方(fāng)的表計盡量(liang)上鎖防止人(rén)爲破壞。壓😘力(lì)導管與變送(sòng)器之間不裝(zhuang)閥門直🍓通也(yě)是一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障現(xiàn)象對于無線(xiàn)電遠程管理(lǐ)的用戶，用戶(hu)端電源消失(shī)，遠程系統招(zhao)測不到，直至(zhi)電源恢複。系(xi)統招測不到(dào)期間表計計(ji)量爲零，給供(gòng)汽單位帶來(lái)損失。

       由(yóu)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(yuan)，但如果用戶(hù)方用電不✉️穩(wěn)尤🚩其是停電(diàn)後仍要進行(hang)生産的，可增(zēng)設一台大♉容(rong)量蓄電池，zui長(zhǎng)🈲用電時間可(kě)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(jì)。渦街流量計(ji)的基本性能(néng)處于中等偏(piān)上水平，購置(zhi)☂️費低于質量(liàng)式、電磁式、容(róng)積式等，而安(an)裝、運行、維🤞護(hu)費低于節流(liú)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(zhōu)🐪期校驗費用(yong)。

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