渦街(jiē)流量計用于(yu)蒸汽管道計(ji)量中的常見(jiàn)異常及🈲處理(lǐ)

1. 渦街流(liú)量計的工作(zuo)原理

        渦(wo)街流量計簡(jian)稱 vsD，是基(jī)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(zhì)一個非流線(xian)型的對稱形(xíng)狀的物體（渦(wō)街流量⁉️傳感(gǎn)器中稱之爲(wèi)漩渦發生體(tǐ)），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(bǐ)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(kuan)度研口雷諾(nuo)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(zhè)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(zhi)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(zhì)成了渦街流(liu)量計。

        斯(sī)特勞哈爾數(shù)爲無量綱參(can)數，它與漩渦(wo)發生體形🚩狀(zhuang)及雷🌈諾數有(you)關，圖 2所(suǒ)示爲圓柱狀(zhuang)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(kě)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範(fàn)圍内， Sr可(ke)視爲常數，這(zhe)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(zài)一定雷諾數(shu)範圍内僅與(yǔ)漩渦發生體(ti)及管道的形(xíng)狀尺寸等有(yǒu)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(liú)量計的☔輸出(chu)信号應同時(shí)監測體積流(liu)量和流體密(mi)度，流體物性(xing)和組分對流(liú)量計量還是(shì)有直接影響(xiang)的。

        渦街(jie)流量計具有(you)以下一些特(te)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(liàng)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(wei)度可達 IQ 1以上；

    3) 度(du)較高的（與差(cha)壓式，浮子式(shì)流量計比較(jiào)），對于氣體一(yī)般爲測📐量值(zhi)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(hu)費較低；

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

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

         應(ying)該看到，渦街(jie)流量計尚屬(shǔ)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(yī)些突出的特(te)點💰，受到用戶(hù)歡迎，并得到(dào)迅速發展。像(xiang)它這樣開發(fā)隻有 2哆(duō)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(yong)時間短，無論(lùn)理論研究或(huò)實踐經驗都(dou)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(gong)熱計量中，由(you)于蒸汽很難(nán)用其它常規(guī)方法稱量，同(tong)時👅蒸汽是供(gòng)熱的介質，管(guǎn)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(ji)出現異🈲常和(hé)故障時，會給(gei)用戶帶來更(geng)㊙️多疑惑和顧(gu)慮，了解和處(chù)理好流量計(jì)出🔅現的異常(chang)，才是解決争(zheng)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(xiǎo)，同時壓力明(míng)顯下降。

       故障原因：實(shí)際流量超過(guo)表計工作上(shang)限流量，表計(ji)與實🐇際流量(liang)不匹配。

       渦街流量計(ji)的儀表口徑(jing)及規格選擇(ze)很重要，它類(lei)似于差壓流(liú)量計節流裝(zhuāng)置的設計計(jì)算，在進行儀(yí)表選擇時必(bì)須明确熱用(yòng)☀️戶工作狀态(tài)的zui大、常用、zui小(xiao)流量，還應檢(jiǎn)查流量測㊙️量(liàng)範圍是否處(chu)于儀表的*工(gong)作範圍（即上(shang)限流量的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計的(de)輸出信号是(shì)與工作狀态(tài)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(suàn)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(shì)中：

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

  Q-工作狀(zhuàng)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(gong)作狀态和标(biao)準狀态下的(de)

壓力， Pa;

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

學(xué)溫度， K

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

匿縮系(xì)數。

       在用(yong)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(chéng)壓力 p下(xià)降，所以表計(ji)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(xìn)息，或是擴大(da)生産後📱未及(ji)時通知供汽(qi)方，就可能造(zao)成類似現象(xiang)，尤‼️其在量程(chéng)💔範圍較小♌的(de)小流量用戶(hu)中更容易出(chu)現。此時，通過(guò)比較該流量(liàng)下的對🥰應頻(pin)率脈沖值，就(jiu)可以了解實(shi)際的流量情(qing)況。必要‼️時需(xū)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(yī)個穩定的用(yong)汽量。

     故(gù)障原因儀表(biǎo)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(yǐng)響形成假信(xin)号。

      這種(zhǒng)情況下，通常(cháng)可以通過分(fen)析當時的假(jiǎ)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(ding)。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(xiang)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(dù)過高；流量計(jì)受外界振動(dong)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(liàng)的路邊時🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，外(wài)🤞界的振動形(xíng)成一個類似(sì)于渦街頻率(lǜ)的信号，被表(biao)計當做流👄量(liang)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(dong)源，對于已經(jing)安裝完成的(de)表計可以通(tōng)過一些辦法(fǎ)補救：

    -采(cǎi)取減震措施(shī)，如采用彈性(xìng)軟管連接在(zài)小曰徑中🌐，加(jiā)裝管🆚道支撐(cheng)物是種有效(xiao)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(shì)将表計改裝(zhuāng)，遠離振動源(yuán)。

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

       故障(zhang)原因：這是所(suǒ)有流量計都(dōu)存在的小流(liú)量切換問題(ti)，當用戶流量(liang)小到一定值(zhi)時，表計己不(bu)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(liang)誤差。

        相(xiàng)比較于孔闆(pan)式流量計，渦(wo)街流量計的(de)小流量測量(liàng)🌈能力還是相(xiàng)當不錯的，目(mù)前可解決的(de)辦法是：首先(xian)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(bú)🐉能過大，口徑(jing)越大所可🈲能(neng)出現小流量(liang)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(rú)果在一定溫(wen)度值以上按(àn)用戶表計zui小(xiǎo)汽量統計，低(dī)于該溫度值(zhí)視爲用戶停(tíng)用，計量爲零(ling)。

     ⑤故障現(xian)象用戶用汽(qi)量突然變小(xiǎo)，同時壓力也(ye)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(huo)被閥🐅門被💋人(rén)爲關👌閉。

此時可以通(tong)過分析流量(liàng)信号脈沖值(zhí)大概了解實(shí)際流量，和故(gù)障 1道理(li)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(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(zhēn)了。所以除了(le)供汽方㊙️作好(hǎo)日常計量檢(jiǎn)查，及時發現(xiàn)異常，通♋常還(hái)要求用戶方(fang)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(zhuāng)閥門直通也(ye)是一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障現(xiàn)象對于無線(xian)電遠程管理(li)的用戶，用戶(hu)端電🙇‍♀️源消失(shī)，遠程系統招(zhāo)測不到，直至(zhi)電源恢複。系(xì)統招測不到(dào)期間表計計(jì)量爲零，給供(gong)汽單位帶來(lái)損失。

       由(you)于熱用戶終(zhong)端箱電源的(de)重要性，安裝(zhuāng)時就要求接(jie)入熱用戶端(duān)的zui可靠電源(yuan)，但如果用戶(hu)方用電不穩(wen)尤其是停電(dian)後仍要進行(háng)生産的，可增(zēng)設一台大🏃🏻‍♂️容(róng)量蓄💁電池，zui長(zhang)用電時間可(ke)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(ji)的基本性能(neng)處于中等♋偏(pian)上水平，購置(zhì)費低于質量(liang)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(wō)輪式等，如僅(jǐn)作爲控制系(xi)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(xuan)用選型和使(shi)用）是用好流(liú)量計的關鍵(jian)環節，儀表制(zhì)造廠應加強(qiang)售前服務，即(jí)幫助用戶選(xuǎn)型，并在安裝(zhuāng)投用上給予(yǔ)指導。隻要抓(zhua)住這一環節(jie)，該流量計不(bú)失爲一種性(xing)能不錯的流(liú)量計