渦(wō)街流量計(jì)用于蒸汽(qi)管道計量(liang)中的常見(jian)異常及🙇🏻處(chu)理

1. 渦(wo)街流量計(ji)的工作原(yuan)理

        渦(wō)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(tǐ)振蕩性流(liú)量計。即在(zai)流動的流(liú)體中放置(zhi)一個非流(liú)線型的對(duì)稱形狀的(de)✔️物體🙇🏻（渦街(jiē)流量傳感(gǎn)器中稱之(zhi)爲漩渦發(fā)生體），就會(hui)在其♊下流(liú)兩側産生(shēng)✉️兩列有規(gui)律的漩渦(wo)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(liu)速度     S_-斯特勞哈(ha)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(dang)雷諾數 Re<2×104情況下(xia)， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的(de)範圍内， S_值基本(ben)上保持不(bu)變，這段範(fàn)圍爲流量(liàng)計的基本(ben)測量範圍(wei)🏃🏻‍♂️。

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

        斯(si)特勞哈爾(er)數爲無量(liàng)綱參數，它(ta)與漩渦發(fa)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(tǐ)的斯特勞(lao)哈爾數與(yu)管🍉道❗雷諾(nuo)數的關系(xì)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(shu)出的脈沖(chòng)頻率信号(hào)不受流體(tǐ)物性和組(zǔ)分變👄化🔆的(de)影響，即儀(yi)表系數在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nèi)僅與漩渦(wō)發生🌂體及(jí)✔️管道的形(xing)狀尺寸等(děng)有關。但是(shì)作🔆爲流量(liàng)⛷️計在物料(liao)平衡及能(néng)源計量中(zhōng)需檢測質(zhì)量流量的(de)，這時流量(liang)計的🔞輸出(chu)信号🚶‍♀️應同(tong)時監🈲測體(tǐ)積流量和(he)流體密度(du)💋，流體物性(xìng)和✊組分對(dui)流量😘計量(liang)還是有直(zhí)接影響的(de)。

        渦街(jiē)流量計具(jù)有以下一(yī)些特點：

    1) 輸出爲(wèi)脈沖頻率(lǜ)，其頻率與(yǔ)被測流體(ti)的實際體(tǐ)積流量成(cheng)正比，它不(bú)受流體組(zǔ)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(jiào)高的（與差(chà)壓式，浮子(zi)式流量計(jì)比較），對于(yú)氣體🏃一般(bān)爲測量值(zhí)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(ling)點漂移；

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

    5) 應用(yòng)範圍廣泛(fàn)，可适用液(ye)體、氣體和(hé)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(liang)計尚屬發(fa)展中的流(liu)量計，渦街(jiē)流量計自(zi) 20世紀(ji) 70年代(dài)在工業上(shàng)應用以來(lái)，由幹它具(jù)有一些突(tū)出的🤩特點(diǎn)，受到✌️用戶(hù)歡迎，并得(dé)到迅速發(fa)展。像它這(zhè)樣開發隻(zhī)有 2哆(duo)年即己跻(ji)身通用流(liu)量計之列(lie)，在流量計(jì)中是少有(you)的。由于應(yīng)用時間短(duǎn)，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(ti)，這是不足(zú)爲怪的。

        在蒸汽(qì)供熱計量(liàng)中，由于蒸(zhēng)汽很難用(yòng)其它常規(gui)方法稱量(liang)😘，同🔞時蒸汽(qì)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(gěi)供熱電廠(chǎng)或用戶帶(dài)來☁️經濟影(yǐng)響，渦街流(liu)量計💚出現(xian)異常和故(gu)障時，會給(gei)用😘戶帶來(lái)更多疑惑(huò)和🙇🏻顧慮，了(le)解和處理(li)好流量計(jì)出現的異(yi)常，才是解(jie)決争議的(de)zui有效辦法(fa)。

2. 常見(jiàn)異常及處(chu)理

    (1) 故(gù)障現象實(shí)際流量大(da)時表計流(liu)量反而變(bian)小，同時壓(yā)力明顯下(xia)降。

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

       渦街流(liú)量計的儀(yi)表口徑及(ji)規格選擇(ze)很重要，它(tā)類似于差(cha)壓🈲流量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(jì)算，在進行(hang)儀表選擇(zé)時必須明(ming)确熱用戶(hu)工作狀态(tai)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hái)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(liu)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wo)街流量計(ji)的輸出信(xin)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(xìn)号流量換(huan)算成同樣(yang)🔅爲标準狀(zhuang)态下的流(liu)量方🚩爲實(shí)際🤟流量，這(zhè)被稱爲流(liú)量計的自(zì)動補償計(ji)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(gong)作狀态測(cè)量到的脈(mò)沖頻率所(suo)對應的體(tǐ)積

流(liu)量， nf /h;

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

壓(yā)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuo)狀态和标(biāo)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(shu)。

       在用(yong)戶用汽高(gao)峰時，表計(jì)可測量頻(pín)率和容積(ji)流量 Q都達至上(shang)限不再上(shang)升，同時因(yīn)爲受過小(xiao)的管道通(tong)徑節流，造(zào)成壓力 p下降，所(suo)以表計的(de)顯示流量(liàng) Q下降(jiàng)。

        當用(yong)戶沒有提(tí)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(xian)象，尤🏒其在(zài)量程範圍(wei)較小的小(xiǎo)流量用戶(hù)中更容易(yì)出現♌。此時(shí)，通過比較(jiào)👅該流量下(xia)的對應頻(pin)率脈沖值(zhi)，就可以了(le)解實💯際的(de)流量☎️情況(kuang)。必要時需(xū)要更🙇🏻換适(shi)合的流量(liang)計。

     (2) 故(gù)障現象用(yòng)戶停止用(yong)汽後還有(you)一個穩定(dìng)的用汽量(liang)✏️。

     故障(zhang)原因儀表(biǎo)靠近強電(dian)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gan)擾源，受附(fu)近電纜的(de)電磁信号(hao)影響形成(chéng)假信号。

      這種情(qíng)況下，通常(cháng)可以通過(guò)分析當時(shi)的假流量(liang)信号的🧡頻(pin)⚽率，正好爲(wèi) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liu)電的頻率(lü)來确定。通(tōng)過遠離幹(gan)擾源安裝(zhuāng)，改善✨屏蔽(bì)與接地，排(pai)除電磁幹(gan)擾就可以(yi)得到解決(jué)。

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

       故障原(yuan)因：轉換器(qi)靈敏度過(guo)高；流量計(ji)受外界振(zhen)動💃幹擾🔱，産(chǎn)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(guò)往車輛的(de)路邊時，外(wài)界的振動(dong)形成一個(gè)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(chang)所時盡量(liang)注意避開(kāi)振動源，對(duì)于已經安(ān)🔆裝完成的(de)表計可以(yǐ)通過一些(xiē)🐅辦法補救(jiu)：

    -采取(qu)減震措施(shi)，如采用彈(dàn)性軟管連(lián)接在小曰(yuē)徑中👈，加裝(zhuāng)管道支撐(cheng)物是種有(yǒu)效的減震(zhen)方法；

    -加強信号(hao)濾波，降低(dī)放大器靈(líng)敏度，提高(gāo)觸發電平(píng)✉️的方法🈲。

    條件允(yun)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(yòng)汽較小時(shi)，表計顯示(shì)流量爲零(líng)。

       故障(zhàng)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(liú)量小到一(yi)定值時，表(biao)計己不能(néng)檢測到微(wēi)小的信号(hao)✉️而當作無(wú)信号計量(liàng)爲零流量(liang)，造成計量(liang)誤差。

        相比較于(yu)孔闆式流(liú)量計，渦街(jiē)流量計的(de)小流量測(ce)🌈量能力還(hái)是相當不(bu)錯的，目前(qian)可解決的(de)辦法是：首(shǒu)先在給熱(rè)用戶☁️進行(háng)表計選型(xíng)時要盡量(liàng)選擇合适(shì)的口徑，尤(you)其不能過(guò)大☎️，口徑越(yuè)大所可能(neng)出現小流(liu)量切換值(zhi)也越大；其(qi)次一些熱(re)用戶和供(gòng)熱單位協(xie)🙇🏻議，參考用(yòng)戶端的蒸(zhēng)汽溫度來(lái)判斷用戶(hù)是否用汽(qì)，如果在一(yi)定溫度值(zhi)以上按用(yòng)戶表計zui小(xiǎo)汽量😘統計(ji)，低于該溫(wēn)度值視爲(wei)用戶☁️停用(yong)，計量爲零(líng)。

     ⑤故障(zhang)現象用戶(hù)用汽量突(tu)然變小，同(tong)時壓力也(ye)同比☂️例下(xia)降。

故(gù)障原因：用(yong)戶端壓力(lì)變送器信(xìn)号管堵塞(sāi)或被閥門(men)被人爲🛀關(guan)閉。

此(cǐ)時可以通(tōng)過分析流(liu)量信号脈(mò)沖值大概(gai)了解實際(ji)流量，和🌈故(gù)障 1道(dao)理相似，同(tong)樣的脈沖(chòng)信号下，壓(ya)力變小給(gěi)了計量系(xì)統一個介(jie)質比容變(biàn)小的假信(xin)息，通過系(xi)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(zuò)好日常計(ji)量檢查，及(jí)時發現⛹🏻‍♀️異(yì)常，通常還(hai)要求用戶(hu)方的表計(ji)盡量上💋鎖(suo)防止人爲(wei)破壞。壓力(lì)導管與變(biàn)送器之間(jiān)不裝閥門(mén)直通也是(shì)一個辦法(fa)。

      (6) 故障(zhang)現象對于(yú)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(diàn)源恢複。系(xì)統招測不(bu)到期間表(biao)計計量爲(wei)零，給供汽(qi)單位帶來(lái)損失。

       由于熱用(yong)戶終端箱(xiang)電源的重(zhong)要性，安裝(zhuang)時就要求(qiu)📐接入熱用(yòng)戶端的zui可(kě)靠電源，但(dàn)如果用戶(hù)方用電不(bu)穩尤其是(shì)停電後仍(reng)🌈要進行生(shēng)産的，可增(zēng)設一台大(da)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(duo)的流量計(ji)中，渦街流(liú)量計的經(jīng)濟性較好(hǎo)，是⭐一種🈲經(jīng)濟實🌂惠的(de)流量計。渦(wo)街流量計(ji)的基本性(xìng)能處于中(zhōng)等♉偏上水(shuǐ)平，購置費(fèi)低于質量(liang)式、電磁式(shi)、容積式等(děng)，而安裝🌍、運(yùn)行、維護費(fèi)低于節流(liú)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wei)控👨‍❤️‍👨制系統(tǒng)檢測儀表(biǎo)可采用幹(gan)校方式節(jiē)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(xuan)型和使用(yong)）是用好流(liu)量計的關(guan)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chǎng)應加強售(shòu)前服務，即(ji)幫助用戶(hu)選型，并在(zai)安裝投用(yong)上給予指(zhi)導。隻要抓(zhua)住這一環(huán)節，該流量(liang)計不失爲(wèi)一種性能(néng)不錯的流(liú)量計