渦街(jiē)流量計用于(yú)蒸汽管道計(jì)量中的常見(jiàn)異常及處理(li)

1. 渦街流(liu)量計的工作(zuò)原理

        渦(wo)街流量計簡(jiǎn)稱 vsD，是基(ji)于卡門渦街(jie)原理制成的(de)一種流體振(zhen)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(xing)🔞狀的物體（渦(wō)街流量傳感(gan)器中稱之爲(wèi)漩渦發生體(ti)），就會在其下(xia)流兩✉️側産生(shēng)兩列有⁉️規律(lü)的漩渦即卡(ka)門渦街，其漩(xuan)渦💜頻率正比(bǐ)于流體速度(dù)：

    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(xuán)渦發生體寬(kuan)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(dāng) Re在 2×104__ 7X 106的範圍内， S_值基本上(shàng)保持不變，這(zhe)段範圍爲流(liu)量計的基本(běn)測量範圍。

       式 (1)表(biǎo)明，當 d和(he) S_爲定值(zhí)時，漩渦産生(shēng)的頻率 F與流體的平(píng)均流速 u成正比，利用(yong)這一特性制(zhi)成了渦街流(liu)量計。

        斯(sī)特勞哈爾數(shu)爲無量綱參(cān)數，它與漩渦(wō)發生體形狀(zhuàng)及雷諾數有(yǒu)關，圖 2所(suǒ)示爲圓柱狀(zhuàng)漩渦發生體(ti)的斯特勞哈(hā)爾數與管道(dao)雷☂️諾數的關(guan)系圖。由圖可(ke)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範(fàn)圍内， Sr可(ke)視爲常數，這(zhè)是儀表正常(cháng)工作範圍，

        渦街流量(liang)計輸出的脈(mò)沖頻率信号(hào)不受流體物(wù)性👌和🔱組分變(biàn)🏃🏻‍♂️化的影響，即(jí)儀表系數在(zài)一定雷諾數(shu)範圍内僅與(yǔ)漩渦🐅發生☂️體(tǐ)及管道的形(xing)狀尺寸等有(yǒu)關。但是作爲(wei)流量🤩計在物(wu)料平衡及能(néng)源計量中需(xu)檢測質量流(liú)🥰量的，這時⭐流(liú)量計的輸出(chu)信号應同時(shí)監測體積流(liu)量和流體密(mì)度🌈，流體物性(xìng)和組分對流(liú)量計量還是(shì)有直接影響(xiang)的。

        渦街(jiē)流量計具有(yǒu)以下一些特(tè)點：

    1) 輸出(chu)爲脈沖頻率(lü)，其頻率與被(bei)測流體的實(shí)際體積流量(liàng)成正比，它不(bu)受流體組分(fèn)、密度、壓力、溫(wēn)度的影響；

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

    3) 度(du)較高的（與差(cha)壓式，浮子式(shi)流量計比較(jiao)），對于氣體一(yi)✍️般爲測量值(zhi)的（ ±1蜘 ±2%R無零點漂(piao)移；

    4) 結構(gou)簡單牢固，安(ān)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(sǔn)小 (約爲(wèi)孔闆流量計(ji) 1/4- 1/2)。

         應(ying)該看到，渦街(jiē)流量計尚屬(shu)發展中的流(liu)量計，渦街流(liú)量計🍉自 20世紀 70年(nián)代在工業上(shàng)應用以來，由(yóu)幹它具有一(yi)些突出的特(tè)點，受✨到💛用戶(hù)歡迎，并得到(dao)迅速發展。像(xiang)它這樣開發(fā)隻有 2哆(duo)年即己跻身(shen)通用流量計(jì)之列，在流量(liang)計中是少⚽有(yǒu)🍓的。由于🌈應用(yòng)時間短，無論(lùn)理論研究或(huò)實踐經驗都(dōu)比較薄🏃‍♀️弱，不(bu)🌏免出現一些(xie)問題，這是不(bu)足爲怪的。

        在蒸汽供(gòng)熱計量中，由(you)于蒸汽很難(nan)用其它常規(gui)方法稱量，同(tong)時蒸汽是供(gong)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(dài)來🤩經濟影響(xiǎng)，渦街流量計(jì)🌈出現異常和(he)故障時，會給(gěi)用戶帶來更(gèng)多疑惑和顧(gù)慮，了解和處(chù)理好流量計(ji)出🔅現的異常(chang)，才是解決争(zhēng)議的zui有效辦(bàn)法。

2. 常見(jiàn)異常及處理(li)

    (1) 故障現(xian)象實際流量(liang)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(guò)表計工作上(shàng)限流量，表計(jì)與實際流🌏量(liàng)不匹配。

       渦街流量計(ji)的儀表口徑(jing)及規格選擇(zé)很重要，它類(lèi)似于差壓流(liú)量計節流裝(zhuāng)置的設計計(ji)算，在進行儀(yí)☔表選擇時必(bì)須明确🛀🏻熱用(yòng)戶工作狀态(tai)的zui大、常用、zui小(xiǎo)流量，還⛱️應檢(jian)查流量測量(liàng)範圍是否處(chù)于儀表的*工(gōng)作範圍（即上(shàng)限流量的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計的(de)輸出信号是(shi)與工作狀态(tài)的體積流量(liàng)成正㊙️比☁️的，表(biǎo)計是在标準(zhun)狀态校驗的(de)，把測到💋的信(xìn)📐号流量換算(suàn)成同樣爲标(biāo)準狀态下的(de)流量方爲實(shi)際流量，這被(bei)稱爲流量計(ji)的自動補償(cháng)計算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式(shi)中：

  Q-補償(chang)計算得出的(de)實際體積流(liú)量， m3／ h；

  Q-工作狀(zhuang)态測量到的(de)脈沖頻率所(suǒ)對應的體積(ji)

流量， nf /h;

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

壓力， Pa;

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

學(xue)溫度， K

    Z z-分(fèn)别爲工作狀(zhuàng)态和标準狀(zhuàng)态下的氣體(tǐ)

匿縮系(xi)數。

       在用(yòng)戶用汽高峰(fēng)時，表計可測(cè)量頻率和容(rong)積流量 Q都達至上限(xian)不再上升，同(tong)時因爲受過(guo)小的管道通(tong)徑節流🚩，造成(cheng)壓力 p下(xià)降，所以表計(jì)的顯示流量(liang) Q下降。

        當用戶沒(méi)有提供準确(què)的用汽量信(xin)息，或是擴大(da)生産後未及(ji)時⭐通知供汽(qi)方，就可能造(zào)成類似現象(xiang)，尤其在量程(chéng)✍️範圍較小🔆的(de)小流量用戶(hù)中更容易出(chu)現。此時，通過(guo)比較該流量(liang)下的對應頻(pín)率脈沖值，就(jiu)可以了解實(shi)際的流量情(qing)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(yong)汽量🏒。

     故(gù)障原因儀表(biao)靠近強電設(she)備或高頻脈(mo)沖幹擾源，受(shou)🙇🏻附近電纜的(de)電磁信号影(ying)響形成假信(xìn)号。

      這種(zhong)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(wei) 5 0Hz即常用(yong)的交流電的(de)頻率來确定(dìng)。通過遠離幹(gan)擾源安裝，改(gǎi)善屏蔽與接(jie)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(zhuǎn)換器靈敏度(dù)過高；流量計(jì)受外界振動(dòng)幹擾🐕，産生假(jia)流量信号。

       如儀表安(ān)裝在振動的(de)設備附近或(huò)有過往車輛(liang)的路邊時🚶‍♀️，外(wài)界🈲的振動形(xíng)成一個類似(si)于渦街頻率(lü)的信号，被表(biǎo)🤟計當做流量(liàng)顯🏃🏻示出來。首(shou)先在選擇傳(chuán)感器安裝場(chang)所時盡量注(zhu)意避開振動(dong)源，對于已經(jīng)安裝完成的(de)表計可以通(tong)過一些🌈辦法(fa)補救：

    -采(cǎi)取減震措施(shī)，如采用彈性(xìng)軟管連接在(zai)小曰徑中💜，加(jia)裝💃管道支撐(chēng)物是種有效(xiào)的減震方法(fa)；

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

    條件允(yǔn)許的話還是(shi)将表計改裝(zhuang)，遠離振動源(yuan)。

       (4) 故障現(xian)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(ti)，當用戶流量(liang)小到一定值(zhí)時，表計己不(bú)能檢測到微(wēi)小的信号而(ér)當作無信号(hào)計量爲零流(liú)量，造成計量(liang)誤差。

        相(xiang)比較于孔闆(pǎn)式流量計，渦(wō)街流量計的(de)小流量測✉️量(liàng)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(xuan)型時要盡量(liang)選擇合适的(de)口徑，尤其不(bú)🐆能過大⛹🏻‍♀️，口徑(jìng)越大所可能(néng)出現小流量(liàng)切換值也越(yue)大；其次一些(xiē)熱用戶和供(gòng)熱單位協議(yi)，參考用戶端(duan)的蒸汽溫度(du)來判斷用戶(hù)是否用汽，如(ru)果在一定溫(wēn)度值以上按(an)用♍戶表計zui小(xiao)汽量統計☔，低(dī)于該溫度值(zhi)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(xiao)，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(ren)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(shí)際流量，和故(gù)障 1道理(lǐ)相似，同樣的(de)脈沖信号下(xia)，壓力變小給(gei)了計量系統(tong)一個⛹🏻‍♀️介質比(bi)容變小的假(jia)信息，通過系(xi)統的補償計(ji)算後，總計量(liang)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(hai)要求用戶方(fang)的表計盡量(liang)上🌈鎖防止人(rén)爲破壞。壓力(li)導管與變送(sòng)器之間☁️不裝(zhuāng)閥門直通也(ye)是一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障現(xian)象對于無線(xiàn)電遠程管理(lǐ)的用戶，用戶(hù)端電🔱源消失(shī)，遠程系統招(zhao)測不到，直至(zhi)電源恢複。系(xì)統招測不到(dào)期🍉間表🔞計計(ji)量爲零，給供(gong)汽單位帶來(lai)損失。

       由(you)于熱用戶終(zhong)端箱電源的(de)重要性，安裝(zhuang)時就要求接(jiē)入熱用戶端(duan)的zui可靠電源(yuán)，但如果用戶(hù)方用電不穩(wen)尤其是停電(diàn)後仍要進行(háng)生産的，可增(zēng)設一台大容(róng)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(jie)流量計的經(jing)濟性較好，是(shì)一種經濟實(shi)惠的流量計(jì)。渦街流量計(jì)的基本性能(neng)處于中等偏(pian)上水平，購置(zhì)㊙️費低于質量(liàng)式、電磁式、容(rong)積式等🏃🏻‍♂️，而安(an)裝⭐、運行、維護(hu)費低于節流(liú)式、容積式、渦(wō)📐輪式等，如僅(jin)作爲控🏃制系(xì)統檢測儀表(biǎo)可采用幹校(xiào)方式節省周(zhōu)☀️期校驗費用(yong)。

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