渦(wo)街流量計(ji)用于蒸汽(qì)管道計量(liang)中的常見(jian)異常及處(chu)理

1. 渦(wō)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wo)街流量計(ji)簡稱 vsD，是基于卡(ka)門渦街原(yuán)理制成的(de)一種流體(ti)振蕩性流(liú)量♌計。即在(zai)流動的流(liú)體中放置(zhì)一個非流(liú)線型的對(duì)稱形狀的(de)物體（渦街(jie)流量傳感(gan)器中稱之(zhī)爲漩渦發(fā)生體），就會(huì)在其下流(liú)兩側産生(sheng)兩列有‼️規(guī)律的漩渦(wō)即卡門渦(wo)♊街，其漩渦(wo)頻率正比(bi)🛀于流體速(sù)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wo)街頻率 d--漩渦發(fa)生體寬度(dù)

    u-來流(liu)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(kǒu)雷諾數 Re有關。當(dang)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(běn)上保持不(bu)變，這段範(fàn)圍爲流量(liang)計的基本(ben)測量範圍(wei)。

       式 (1)表明，當(dāng) d和 S_爲定值(zhí)時，漩渦産(chan)生的頻率(lǜ) F與流(liú)體的平均(jun)流速 u成正比，利(li)用這一特(te)性制成了(le)渦街流量(liang)計。

        斯(si)特勞哈爾(ěr)數爲無量(liàng)綱參數，它(tā)與漩渦發(fā)生體形狀(zhuàng)及雷諾數(shù)有關，圖 2所示爲(wei)圓柱狀漩(xuán)渦發生體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數與(yǔ)管🈲道雷諾(nuo)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(wei)常數，這是(shì)儀表正常(cháng)工作範圍(wei)，

        渦街(jie)流量計輸(shū)出的脈沖(chòng)頻率信号(hào)不受流體(tǐ)物性和組(zu)分變化的(de)影響，即儀(yi)表系數在(zài)一定雷諾(nuò)數範圍内(nei)僅與漩渦(wo)發生體及(ji)管道的形(xíng)狀尺寸等(deng)有關。但是(shì)作爲流量(liang)計在物料(liao)平衡及能(néng)源計量中(zhong)需檢測質(zhi)量流量的(de)，這時流量(liang)計的輸出(chū)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(dui)流量計量(liàng)還是有直(zhi)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(yu)被測流體(ti)的實際體(ti)積流🔴量成(cheng)正比，它不(bú)受流體組(zu)分、密度、壓(ya)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(jiao)高的（與差(chà)壓式，浮子(zi)式流量計(ji)比較），對于(yú)氣體一般(bān)爲測量值(zhí)的（ ±1蜘(zhi) ±2%R無零(ling)點漂移；

    4) 結構簡(jian)單牢固，安(ān)裝方便，維(wei)護費較低(dī)；

    5) 應用(yong)範圍廣泛(fàn)，可适用液(ye)體、氣體和(he)蒸氣。

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

         應該看到(dào)，渦街流量(liàng)計尚屬發(fā)展中的流(liu)量計，渦街(jie)流量計自(zì)🈲 20世紀(ji) 70年代(dai)在工業上(shàng)應用以來(lai)，由幹它具(jù)有一些突(tū)出的特💰點(diǎn)🔱，受到用⁉️戶(hù)歡迎，并得(de)到迅速發(fa)展。像它這(zhe)樣開發隻(zhī)有 2哆(duō)年即己跻(jī)身通用流(liú)量計之列(liè)，在流量計(jì)中是少💋有(you)的。由于✂️應(ying)☔用時間短(duǎn)，無論理論(lùn)研究或實(shi)踐經驗都(dōu)比㊙️較薄弱(ruo)，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(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(qì)是供熱的(de)介質，管網(wǎng)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(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(lai)更多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(li)好流量計(jì)出現的異(yì)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(dà)時表計流(liu)量反而變(bian)小，同時壓(yā)力明顯下(xià)降。

       故(gu)障原因：實(shi)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(yi)表口徑及(jí)規格選擇(zé)很重要，它(ta)類🔱似于差(chà)壓流量計(jì)節流裝置(zhi)的設計計(jì)算，在進行(hang)儀表選🧡擇(ze)時必須明(ming)确熱用🔞戶(hù)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(fan)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(wo)街流量計(ji)的輸出信(xìn)号是與工(gōng)作狀态的(de)體積流量(liang)成正比的(de)，表計是在(zài)标準狀态(tai)校驗的，把(ba)測到的信(xin)号流量換(huan)算成🔱同樣(yang)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方爲實(shí)際✂️流量，這(zhè)被稱爲流(liú)量計的自(zì)動補償計(jì)算。

  Q黾(mian) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

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

  Q-工(gōng)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(xià)的

壓(yā)力， Pa;

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

學溫度(dù)， K

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

匿縮系數(shu)。

       在用(yong)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(xiǎo)的管道通(tong)☂️徑⚽節⭐流，造(zào)成壓力 p下降，所(suǒ)以表計的(de)顯示流量(liàng) Q下降(jiàng)。

        當用(yong)戶沒有提(ti)供準确的(de)用汽量信(xìn)息，或是擴(kuò)大生産後(hòu)未及時🤟通(tong)知供汽方(fāng)，就可能造(zào)成類似現(xian)象，尤其在(zai)💁量程範圍(wéi)較小的小(xiǎo)🏃‍♂️流量用戶(hu)中更容易(yì)出現。此時(shí)，通㊙️過比較(jiao)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(kuang)。必要時需(xu)要更🐕換适(shì)合的流量(liang)計。

     (2) 故(gu)障現象用(yong)戶停止用(yong)汽後還有(yǒu)一個穩定(ding)的用汽量(liang)。

     故障(zhàng)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(hao)影響形成(cheng)假信号。

      這種情(qíng)況下，通常(cháng)可以通過(guo)分析當時(shí)的假流量(liàng)信号的頻(pin)率，正好爲(wèi) 5 0Hz即常(cháng)用的交流(liú)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(gan)擾就可以(yǐ)得到♌解決(jue)。

    (3) 故障(zhang)現象有不(bu)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(guo)高；流量計(ji)受外界振(zhen)動🏃🏻幹💚擾☎️，産(chan)生假流量(liang)信号。

       如儀表安(an)裝在振動(dong)的設備附(fu)近或有過(guo)往車輛的(de)路🌈邊時，外(wai)界的振動(dòng)形成一個(ge)類似于渦(wo)街頻率的(de)信号，被表(biǎo)計當做流(liu)量顯示出(chū)來。首先在(zai)選擇傳感(gan)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(yi)通過一些(xiē)辦法補救(jiu)：

    -采取(qǔ)減震措施(shī)，如采用彈(dan)性軟管連(lián)接在小曰(yuē)徑中♌，加裝(zhuang)管道支撐(cheng)物是種有(yǒu)效的減震(zhen)方法；

    -加強信号(hào)濾波，降低(dī)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(ji)改裝，遠離(li)振動源。

       (4) 故障現(xiàn)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(liàng)計都存在(zai)的小流量(liàng)切換問題(tí)，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(liàng)爲零流量(liàng)，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(cè)量能💋力還(hái)是✔️相當不(bú)錯的，目前(qián)可解決的(de)辦法是：首(shǒu)先在給熱(rè)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(guo)大，口徑越(yue)大所可能(néng)出現小流(liu)量切換值(zhi)也越大；其(qí)⭐次一些熱(rè)用戶和供(gòng)熱單位協(xié)🔴議，參考用(yòng)戶端的蒸(zheng)汽溫度來(lái)判斷用😍戶(hù)是否用汽(qi)📱，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(ji)，低于該溫(wen)度值視爲(wei)用戶停用(yong)，計量💰爲零(líng)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hù)用汽量突(tū)然變小，同(tong)時壓力也(yě)同比例下(xia)降🤩。

故(gu)障原因：用(yòng)戶端壓力(lì)變送器信(xìn)号管堵塞(sāi)或被閥門(mén)⭐被🙇🏻人爲關(guān)閉。

此(ci)時可以通(tong)過分析流(liú)量信号脈(mò)沖值大概(gài)了解實際(jì)流量，和故(gu)障 1道(dao)理相似，同(tong)樣的脈沖(chong)信号下，壓(yā)力變小給(gěi)了計量系(xi)統一個介(jie)質比容變(biàn)小的假信(xìn)息，通過系(xì)統的補償(chang)計算後，總(zǒng)計量結果(guǒ)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuo)好日常計(jì)量檢查，及(jí)時發現異(yì)常，通常還(hái)要求用戶(hu)方的表計(ji)盡量上鎖(suo)防止人爲(wèi)破壞。壓力(li)導管與變(biàn)送器之間(jian)不裝閥門(men)直通也是(shi)一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障(zhang)現象對于(yu)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hu)端電源消(xiāo)失，遠程🙇‍♀️系(xì)統招測不(bu)到，直至電(dian)源恢複。系(xì)統招測不(bú)到期🏃‍♀️間表(biao)計計量爲(wei)零，給供汽(qi)單位帶來(lai)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(ke)靠電源，但(dàn)如果用戶(hù)方用電不(bu)穩尤其是(shi)停電後仍(réng)要進行生(shēng)産的，可增(zēng)設一台大(dà)容量蓄電(dian)池，zui長用電(diàn)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(jīng)濟性較好(hǎo)，是一種經(jing)✉️濟實惠的(de)流量計。渦(wō)街流量計(ji)的基本性(xing)能處于中(zhōng)等偏上💞水(shui)平，購置費(fèi)低于質量(liàng)式、電磁式(shì)、容積式等(deng)，而安裝、運(yùn)行、維護費(fèi)低于節流(liú)式、容積式(shì)、渦輪式等(děng)，如🏒僅作爲(wèi)控制系統(tǒng)檢💘測儀表(biǎo)可采用幹(gàn)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(yòng)）是用好流(liú)量計的關(guān)鍵環節，儀(yi)表制造廠(chǎng)應加強售(shòu)前服務，即(ji)幫助用戶(hu)選型，并在(zài)安裝投用(yòng)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhua)住這一環(huan)節，該流量(liàng)計不失爲(wei)一種性能(neng)不錯的流(liu)量計