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

1. 渦街流(liú)量計的工作(zuo)原理

        渦(wō)街流量計簡(jiǎn)稱 vsD，是基(jī)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(xian)型的對稱形(xíng)狀的物體（渦(wō)街流量傳感(gan)器中稱之爲(wei)漩渦發✂️生體(ti)），就會在其下(xià)流兩側産生(sheng)兩列有規律(lǜ)的漩渦即卡(ka)門渦街，其漩(xuan)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(du)

    u-來流速(su)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(guan)。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(liú)量計的基本(běn)測❄️量✌️範圍。

       式 (1)表(biǎo)明，當 d和(hé) 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(yòng)這一特性制(zhi)成了渦街流(liú)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(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(dào)雷諾數的😍關(guān)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(liang)計輸出的脈(mo)沖頻率信号(hào)不受流體物(wu)性和組分🔴變(biàn)🔅化的影響，即(jí)儀表系數在(zai)一定雷諾數(shu)範圍内僅與(yu)✌️漩渦發生體(tǐ)及管道的形(xíng)狀尺寸等有(you)關。但是作爲(wei)流量計在物(wù)料平衡及能(neng)源計量中需(xū)檢☔測質量流(liú)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(liú)量🔴計量還是(shì)有直接影響(xiǎng)的。

        渦街(jiē)流量計具有(yǒu)以下一些特(te)點：

    1) 輸出(chū)爲脈沖頻率(lü)，其頻率與被(bei)測流體的實(shi)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(wéi)寬，一般範圍(wei)度可達 IQ 1以上；

    3) 度(dù)較高的（與差(cha)壓式，浮子式(shì)流量計比較(jiao)），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(ān)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(wei)孔闆流量計(jì) 1/4- 1/2)。

         應(yīng)該看到，渦街(jie)流量計尚屬(shu)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(yī)些突出的特(tè)點，受💋到用🈲戶(hu)歡迎，并得到(dào)迅速發展。像(xiang)它這樣開發(fa)隻有 2哆(duo)年即己跻身(shen)通用流量計(jì)之列，在流量(liàng)計中是少有(you)🔅的。由于應🈲用(yong)時間短，無論(lun)理論研究或(huò)實踐經驗都(dou)比較薄弱，不(bú)💯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(yóu)于蒸汽很難(nán)用其它常規(guī)方✔️法稱量📧，同(tóng)時蒸汽是供(gong)熱的介質，管(guǎn)網和設備的(de)啓停和💔環境(jìng)溫度的變化(hua)都給供熱電(diàn)廠或用戶帶(dài)來經濟影🍓響(xiang)，渦街流量計(ji)出現異常和(hé)故❓障時，會給(gei)用戶帶來更(gèng)多疑惑和👅顧(gù)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(xiàn)象實際流量(liang)大時表計流(liú)量反而變小(xiǎo)，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(jì)的儀表口徑(jing)及規格選擇(ze)很重要，它類(lei)似于差壓流(liu)量計節流裝(zhuāng)置的設計計(jì)算，在進行儀(yí)表選擇時必(bi)須🎯明确熱用(yòng)戶工作狀态(tai)的zui大、常用、zui小(xiao)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(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(tài)的體積流量(liang)🈲成正🌈比✂️的，表(biao)計是在标準(zhun)狀态校驗的(de)，把測到♈的信(xin)号流量換算(suàn)成同樣爲标(biāo)準狀态下的(de)流量方爲實(shí)際流量，這被(bèi)稱爲流量計(jì)🐕的自動補償(cháng)計算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式(shi)中：

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

  Q-工作狀(zhuàng)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(gong)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(biāo)準狀态下的(de)熱力

學(xue)溫度， K

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

匿縮系(xi)數。

       在用(yòng)戶用汽高峰(fēng)時，表計可測(ce)量頻率和容(róng)積流量 Q都達至上限(xiàn)不再上升，同(tong)時因爲受過(guò)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(que)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(zao)成類似現象(xiang)，尤其在量程(cheng)範圍😍較小的(de)小✉️流量用戶(hu)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(xū)要更換适合(hé)的💋流量計。

     (2) 故障現象(xiang)用戶停止用(yòng)汽後還有一(yī)個穩定的用(yòng)汽量。

     故(gù)障原因儀表(biǎo)靠近強電設(she)備或高頻脈(mò)沖幹擾源🔴，受(shòu)附近電纜的(de)電磁信号影(yǐng)響形成假信(xìn)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(dìng)。通過遠離幹(gàn)擾源安裝，改(gǎi)善🚶‍♀️屏蔽與接(jie)地，排除電磁(cí)幹擾就可以(yi)得到🌈解決。

    (3) 故障現象(xiang)有不規則的(de)異常峰值流(liú)量出現。

       故障原因：轉(zhuǎn)換器靈敏度(du)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(an)裝在振動的(de)設備附近或(huò)有過往車輛(liàng)的路邊🥵時，外(wai)界的振動形(xing)成一個類似(si)于渦街頻率(lǜ)的信号，被表(biǎo)🌍計當👣做流量(liang)顯示出來。首(shǒu)先在選擇傳(chuán)感器安裝場(chǎng)所時盡量注(zhù)意避開振動(dòng)源♌，對于已經(jing)安裝完成的(de)🔞表計可以通(tōng)過一些辦法(fa)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(xiào)的減震方法(fa)；

    -加強信(xin)号濾波，降低(dī)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(xian)象用戶用汽(qì)較小時，表計(jì)顯示流量爲(wei)零。

       故障(zhàng)原因：這是所(suǒ)有流量計都(dōu)存在的小流(liú)量切換問🥰題(tí)，當用戶㊙️流量(liang)小到一定值(zhi)時，表計己不(bú)能檢測✉️到微(wēi)🐕小的信号而(er)當作無信号(hao)計量爲零流(liú)量，造成計量(liàng)誤差。

        相(xiang)比較于孔闆(pan)式流量計，渦(wō)街流量計的(de)小流量測量(liàng)能力還🌂是相(xiàng)當不錯的，目(mu)前可解決的(de)辦法是：首先(xiān)在給熱用戶(hu)進行🆚表計選(xuan)型時要盡量(liang)選擇合适的(de)口徑，尤其不(bu)能過大，口徑(jing)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(yì)，參考用戶端(duān)的蒸汽溫度(dù)來判斷用戶(hù)是否用汽，如(rú)果在一定溫(wēn)度值以上按(àn)用戶表計zui小(xiǎo)汽量統計，低(dī)于該溫度值(zhi)視爲用戶停(tíng)用，計量爲零(líng)。

     ⑤故障現(xian)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(yuán)因：用戶端壓(ya)力變送器信(xìn)号管堵塞或(huo)被閥門❤️被人(ren)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(shi)🤟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(gěi)了計量系統(tǒng)一個介質比(bi)容變小的假(jiǎ)信息，通過系(xì)統的補償計(ji)🔞算後🚶‍♀️，總計量(liàng)結果也失真(zhen)了。所以除了(le)供汽方作好(hǎo)日常計量檢(jian)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(li)導管與變送(song)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(hù)端電源消失(shī)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，遠⁉️程系統招(zhao)測不到，直至(zhì)電源恢複。系(xì)統招測不到(dao)期間表計計(jì)量爲零，給供(gong)汽單位帶來(lai)損失。

       由(yóu)于熱用戶終(zhong)端箱電源的(de)重要性，安裝(zhuāng)時就要求接(jiē)入熱用戶端(duān)的zui可靠電源(yuan)，但如果用戶(hù)方用電不🔅穩(wěn)尤👅其是停電(dian)後仍要進行(háng)生産的，可增(zeng)設一台大容(róng)量蓄電池，zui長(zhang)🍓用電時間可(kě)達一周。

3. 結束語

       在衆多的流(liu)量計中，渦街(jiē)流量計的經(jing)濟性較好，是(shì)一✨種🙇🏻經⛱️濟實(shí)🥵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(zhi)費低于質量(liàng)式、電磁式、容(rong)積式等🌐，而安(ān)裝、運行、維護(hù)費低于節流(liu)式、容積式、渦(wo)輪式等，如僅(jǐn)作爲控制系(xì)統檢🎯測儀表(biao)可采用幹校(xiào)方式節省周(zhou)期校驗費用(yòng)。

        多年實(shí)踐證明，渦街(jie)流量計的選(xuan)用選型和使(shǐ)用）是用好流(liú)量計的關鍵(jiàn)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(jiē)，該流量計不(bú)失爲一種性(xing)能不錯的流(liu)量計