渦(wō)街流量計(jì)用于蒸汽(qì)管道計量(liàng)中的常見(jiàn)異常及♊處(chù)理

1. 渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wō)街流量計(ji)簡稱 vsD，是基于卡(kǎ)門渦街原(yuán)理制成的(de)一種流體(tǐ)振蕩性流(liú)量計。即在(zài)📱流動的流(liu)體中放置(zhi)一個非流(liú)線型的對(dui)稱形狀的(de)物體（渦街(jie)流量傳感(gǎn)器中稱之(zhī)爲漩渦發(fa)生體），就會(huì)在其下流(liu)兩側産生(shēng)兩列有規(guī)律的漩渦(wō)即卡門渦(wō)街，其漩渦(wo)頻率正比(bǐ)于流體速(su)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wo)街頻率 d--漩渦發(fā)生體寬度(dù)

    u-來流(liú)速度     S_-斯特勞哈(hā)爾數

    S_的值與漩(xuan)渦發生體(ti)寬度研口(kou)雷諾數 Re有關。當(dāng)雷諾數 Re<2×104情況下(xià)， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的(de)範圍内， S_值基本(běn)上保持不(bú)變，這段範(fan)圍爲流量(liàng)計的基本(běn)測❌量範圍(wei)。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhí)時，漩渦産(chǎn)生的頻率(lǜ) F與流(liú)體的平均(jun1)流速 u成正比，利(lì)用這一特(tè)性制成了(le)渦街流量(liàng)計。

        斯(si)特勞哈爾(er)數爲無量(liàng)綱參數，它(ta)與漩渦發(fā)生體形狀(zhuàng)及雷諾數(shu)有關，圖 2所示爲(wèi)圓柱狀漩(xuán)渦發生體(tǐ)的斯特勞(láo)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuò)數的關系(xi)圖。由圖可(ke)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wèi)常數，這是(shi)儀表正常(cháng)工作範圍(wei)，

        渦街(jiē)流量計輸(shū)出的脈沖(chòng)頻率信号(hao)不受流體(ti)物性和組(zu)🈚分變✉️化的(de)影響，即儀(yí)表系數在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nèi)僅與漩渦(wo)發生體及(ji)管道的形(xing)狀尺寸等(deng)有關。但是(shi)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(chu)信号應同(tóng)時監測體(tǐ)積流量和(hé)流體密度(du)，流體物性(xìng)和👄組分對(duì)流量計量(liang)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(wèi)脈沖頻率(lü)，其頻率與(yǔ)被測流體(ti)的實際體(tǐ)積🔅流量🌂成(chéng)正比，它不(bu)受流體組(zu)分、密度、壓(ya)力、溫度的(de)影🤞響；

    2) 測量範圍(wei)寬，一般範(fàn)圍度可達(da) 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(yu)氣體一般(bān)爲測量值(zhí)的（ ±1蜘(zhi) ±2%R無零(líng)點漂移；

    4) 結構簡(jiǎn)單牢固，安(an)裝方便，維(wei)護費較低(di)；

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

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

         應該看到(dào)，渦街流量(liàng)計尚屬發(fa)展中的流(liú)量計，渦街(jie)流量計自(zì) 20世紀(jì) 70年代(dài)在工業上(shang)應用以來(lái)，由幹它具(jù)有一些突(tu)出的特點(dian)，受到用🐆戶(hù)歡迎，并得(dé)到迅速發(fā)展。像它這(zhè)樣開發隻(zhi)有 2哆(duō)年即己跻(jī)身通用流(liu)量計之列(liè)，在流量計(jì)中是少有(yǒu)的。由于♍應(ying)🍓用時間短(duan)，無論理論(lun)研究或實(shí)踐經驗都(dōu)比較薄弱(ruò)，不免出現(xiàn)一些問題(tí)，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(qi)是供熱的(de)介質，管網(wang)和設備的(de)啓停和🐇環(huan)境溫度的(de)變化都給(gei)供熱電廠(chang)或用戶帶(dai)來經濟影(yǐng)響，渦街流(liu)量計出現(xiàn)異常和故(gù)🔆障時，會給(gei)用戶帶來(lái)更多疑惑(huò)和顧慮，了(le)解和處理(lǐ)好流量計(ji)出現的異(yì)常，才👣是解(jie)決争議的(de)zui有效辦法(fǎ)。

2. 常見(jiàn)異常及處(chù)理

    (1) 故(gu)障現象實(shi)際流量大(dà)時表計流(liú)量反而變(bian)小，同時壓(yā)力明顯😍下(xia)降。

       故(gù)障原因：實(shi)際流量超(chāo)過表計工(gōng)作上限流(liú)量，表計與(yu)實際🌏流量(liang)不匹配。

       渦街流(liú)量計的儀(yi)表口徑及(ji)規格選擇(zé)很重要，它(tā)類👨‍❤️‍👨似于🔅差(chà)壓流量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(jì)算，在進行(háng)儀表選擇(zé)時必須明(míng)确🚶‍♀️熱用🔞戶(hù)工作狀态(tai)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hai)應檢查流(liu)量測量範(fan)圍🏃🏻‍♂️是否處(chu)于儀表的(de)*工作範圍(wei)（即🈲上限流(liú)量😍的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計(jì)的輸出信(xin)号是與工(gong)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(bǎ)測到的信(xin)号流量換(huàn)算成🧡同樣(yang)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方✏️爲實(shi)際🏃‍♀️流量，這(zhè)♌被稱爲💔流(liu)量計的自(zì)動補償計(jì)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

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

  Q-工(gōng)作狀态測(ce)量到的脈(mo)沖頻率所(suo)對應的體(tǐ)積

流(liú)量， nf /h;

    B P-分(fen)别爲工作(zuò)狀态和标(biāo)準狀态下(xià)的

壓(ya)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuo)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(zhuàng)态和标準(zhun)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shù)。

       在用(yong)戶用汽高(gāo)峰時，表計(jì)可測量頻(pín)率和容積(jī)流量 Q都達至上(shàng)限不再上(shàng)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(jiang)。

        當用(yòng)戶沒有提(ti)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuo)大生💞産後(hòu)未🍉及時通(tōng)知供汽方(fāng)，就可能造(zao)成類似現(xiàn)象，尤其在(zai)♻️量程範圍(wéi)較小的小(xiǎo)流量用戶(hù)中更容易(yi)出現。此時(shi)，通過比較(jiao)該流量下(xià)的對應頻(pín)率脈沖值(zhí)，就可以了(le)解實際的(de)流量情況(kuàng)。必要時需(xū)要更換适(shì)合的流量(liang)計。

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

     故障(zhàng)原因儀表(biao)靠近強電(diàn)設備或高(gao)頻脈沖幹(gan)擾源，受附(fu)🏃🏻近電纜的(de)電磁信号(hào)影響形成(cheng)假信号。

      這種情(qing)況下，通常(chang)可以通過(guo)分析當時(shi)的假流量(liàng)信号的頻(pín)率🍓，正📞好爲(wèi) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liú)電的頻率(lǜ)來确定。通(tong)過遠離幹(gàn)擾源安裝(zhuang)，改善屏蔽(bi)與接地，排(pai)除電磁幹(gàn)擾就可以(yi)得到解決(jué)⁉️。

    (3) 故障(zhàng)現象有不(bu)規則的異(yì)常峰值流(liu)量出現。

       故障原(yuan)因：轉換器(qi)靈敏度過(guo)高；流量計(jì)受外界振(zhèn)動👉幹擾✏️，産(chǎn)生假流量(liàng)信号。

       如儀表安(ān)裝在振動(dong)的設備附(fù)近或有過(guò)往車輛的(de)路邊時，外(wài)界的振動(dong)形成一個(ge)類似于渦(wo)街頻率的(de)信号，被表(biao)計當做流(liu)量顯示出(chū)來。首先在(zài)選擇傳感(gan)器安裝⛹🏻‍♀️場(chǎng)所時盡量(liang)注意避開(kai)振動源💋，對(duì)于已經安(ān)📞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(lian)接在小曰(yue)徑中，加裝(zhuāng)管道支撐(chēng)物是種有(yǒu)效的減震(zhèn)方法；

    -加強信号(hào)濾波，降低(di)放大器靈(ling)敏度，提高(gao)觸發電平(píng)🔴的方法♊。

    條件允(yǔn)許的話還(hái)是将表計(ji)改裝，遠離(lí)振動源。

       (4) 故障現(xiàn)象用戶用(yong)汽較小時(shi)，表計顯示(shi)流量爲零(ling)。

       故障(zhang)原因：這是(shì)所有流量(liàng)計都存在(zai)的小流量(liang)切換問❤️題(tí)‼️，當用戶流(liu)量小到一(yī)定值時，表(biao)計己不能(neng)檢測到微(wēi)小的信号(hao)而當作無(wu)信号計量(liang)爲零流量(liang)，造成計量(liang)誤差。

        相比較于(yú)孔闆式流(liú)量計，渦街(jie)流量計的(de)小流量測(cè)量能力🧑🏽‍🤝‍🧑🏻還(hái)☂️是相當不(bu)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(liang)選擇合适(shi)的口徑📞，尤(yóu)其不能過(guò)大，口徑越(yue)⭕大所可能(néng)出現小流(liú)量切換值(zhi)✂️也越大；其(qí)次一些熱(rè)用戶和供(gong)熱單位協(xié)議，參考用(yòng)戶端的蒸(zhēng)汽溫度來(lai)判斷用戶(hu)是否用汽(qì)🈚，如果在一(yī)定溫度值(zhí)以上按用(yòng)戶表計zui小(xiǎo)汽量統計(jì)，低于該溫(wēn)度值視爲(wèi)用戶停用(yong)，計量爲零(líng)。

     ⑤故障(zhang)現象用戶(hu)用汽量突(tū)然變小，同(tóng)時壓力也(yě)同比例下(xia)降。

故(gu)障原因：用(yong)戶端壓力(li)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(tōng)過分析流(liú)量信号脈(mò)沖值大概(gài)了解實際(ji)流量，和故(gù)🌏障 1道(dào)理相似，同(tong)樣的脈沖(chòng)信号下，壓(ya)力變小給(gei)了計量系(xi)統一個介(jiè)質比容變(biàn)小的假信(xìn)息，通過系(xì)統的補償(cháng)計算後，總(zong)計量結果(guo)也🔞失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuò)好日常計(jì)量檢查，及(jí)時發現異(yì)常，通常還(hai)要求用戶(hù)方的表計(ji)盡量上🈲鎖(suǒ)防止人爲(wei)破壞。壓力(lì)導管與變(biàn)送器之間(jiān)不裝閥門(men)直通也是(shi)一個辦法(fa)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yú)無線電遠(yuan)程管理的(de)用戶，用戶(hù)端電源消(xiao)失，遠程系(xi)統招測不(bú)到，直至電(diàn)源恢複。系(xi)統招測不(bú)到期✔️間表(biao)計計量爲(wèi)🔆零，給供汽(qi)單位帶來(lai)損失。

       由于熱用(yòng)戶終端箱(xiāng)電源的重(zhong)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(shì)停電後仍(réng)要進行生(sheng)産的，可增(zeng)設一台大(dà)容量蓄電(dian)池，zui長用電(diàn)時間可達(da)💋一周。

3. 結束語

       在衆多(duo)的流量計(jì)中，渦街流(liu)量計的經(jing)濟性較好(hǎo)，是一種經(jing)濟🏃🏻‍♂️實惠的(de)流量計。渦(wo)街流量計(jì)的基本性(xìng)能處于中(zhong)等偏上水(shuǐ)平📞，購置費(fèi)低于質量(liàng)式、電磁式(shi)、容積式等(deng)，而安裝、運(yun)行、維護費(fei)低于節流(liu)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wèi)控制系統(tǒng)檢測儀表(biao)可采用幹(gàn)校方式節(jiē)省周期校(xiao)驗費用。

        多年實(shi)踐證明，渦(wō)街流量計(jì)的選用選(xuan)型和使用(yòng)）是用好流(liu)量計的關(guān)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chang)應加強售(shou)前服務，即(jí)幫助用戶(hù)選型，并在(zai)安裝投用(yong)上給予指(zhi)導。隻要抓(zhuā)住這一環(huán)節，該流量(liang)計不失爲(wèi)一種性能(néng)不錯的流(liu)量計