渦(wo)街流量計(jì)用于蒸汽(qì)管道計量(liang)中的常見(jian)異常及✏️處(chù)理

1. 渦(wō)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wo)街流量計(jì)簡稱 vsD，是基于卡(ka)門渦街原(yuán)理制成的(de)一種流體(ti)振蕩性流(liu)量計🐅。即在(zài)流動的流(liu)體中放置(zhì)一個非流(liu)線型的對(dui)‼️稱形狀的(de)物體（渦街(jiē)流量傳感(gǎn)器中稱之(zhī)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(wō)♈即卡門渦(wo)街，其漩渦(wō)頻率正比(bǐ)于流體速(su)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wō)街頻率 d--漩渦發(fa)生體寬度(dù)

    u-來流(liú)速度     S_-斯特勞哈(ha)爾數

    S_的值與漩(xuán)渦發生體(ti)寬度研口(kǒu)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(fàn)圍爲流量(liàng)計的基本(ben)測量🚶‍♀️範圍(wéi)。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhi)時，漩渦産(chǎn)生的頻率(lü) F與流(liu)體的平均(jun)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(ěr)數爲無量(liang)綱參數，它(ta)與漩渦發(fā)生體形狀(zhuang)及雷諾數(shù)有關，圖 2所示爲(wei)圓柱狀漩(xuan)渦發生體(ti)的斯特勞(lao)哈爾數與(yǔ)管道雷諾(nuo)數的關系(xì)圖。由圖可(kě)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wei)常數，這是(shì)儀表正常(cháng)工作範圍(wéi)，

        渦街(jie)流量計輸(shū)出的脈沖(chong)頻率信号(hào)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(nei)♊僅與漩渦(wo)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(liào)平衡及能(néng)源計量中(zhōng)需檢測質(zhi)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(hé)流體密度(dù)，流體物性(xing)和組分對(duì)流量計量(liang)還是有直(zhí)🛀接影響的(de)。

        渦街(jiē)流量計具(ju)有以下一(yī)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(bú)受流體組(zǔ)分、密度、壓(yā)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(shang)；

    3) 度較(jiao)高的（與差(cha)壓式，浮子(zǐ)式流量計(jì)比較），對于(yú)氣體一般(bān)爲測量值(zhi)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(ling)點漂移；

    4) 結構簡(jian)單牢固，安(an)裝方便，維(wéi)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(kong)闆流量計(ji) 1/4- 1/2)。

         應該看到(dao)，渦街流量(liang)計尚屬發(fā)展中的流(liu)量計，渦街(jie)流量🏃🏻‍♂️計自(zì) 20世紀(ji) 70年代(dai)在工業上(shang)應用以來(lái)，由幹它具(jù)有一些突(tu)出的特點(diǎn)，受到用🙇🏻戶(hu)歡迎，并得(de)到迅速發(fa)展。像它這(zhe)樣開🌈發隻(zhī)有 2哆(duo)年即己跻(ji)身通用流(liú)量計之列(lie)，在流量計(ji)中是少❤️有(yǒu)♉的。由于應(yīng)用時間短(duan)，無論理論(lun)研究或實(shi)踐經驗🏃🏻都(dōu)比較薄弱(ruò)，不免出現(xiàn)一👈些問題(ti)，這是不足(zu)爲怪的。

        在蒸汽(qi)供熱計量(liang)中，由于蒸(zheng)汽很難用(yòng)其它常規(gui)方🎯法稱量(liàng)，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(gei)供熱電廠(chǎng)或用戶帶(dài)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(lai)更多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(lǐ)好流量計(jì)出♊現的異(yi)常，才是解(jiě)決争議的(de)zui有效辦法(fǎ)。

2. 常見(jian)異常及處(chu)理

    (1) 故(gu)障現象實(shí)際流量大(da)時表計流(liu)量反而變(biàn)小，同時壓(ya)力明顯下(xià)降。

       故(gu)障原因：實(shi)際流量超(chāo)過表計工(gong)作上限流(liu)量，表計與(yǔ)實際👄流㊙️量(liàng)不匹配。

       渦街流(liu)量計的儀(yi)表口徑及(jí)規格選擇(ze)很重要，它(ta)類似于差(chà)壓流量計(jì)節流裝置(zhi)的設計計(jì)算，在進行(háng)儀表選擇(zé)時必須明(ming)确熱用戶(hù)工作狀态(tai)的zui大、常用(yòng)、zui小流量，還(hái)應檢查流(liú)量測量範(fàn)圍是否處(chu)🌍于儀表的(de)*工作範圍(wéi)（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(zai)标準狀态(tài)校驗的，把(ba)測到😄的信(xìn)号流量換(huan)算成同樣(yàng)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方爲實(shi)際🍉流量，這(zhe)被稱爲👨‍❤️‍👨流(liú)量計💰的自(zì)動補償計(jì)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

  Q-補償計算(suàn)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(mò)沖頻率所(suǒ)對應的體(ti)積

流(liu)量， nf /h;

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

壓(yā)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuo)狀态和标(biāo)準狀态下(xià)的熱力

學溫度(du)， K

    Z z-分别(bié)爲工作狀(zhuang)态和标準(zhun)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shu)。

       在用(yòng)戶用汽高(gao)峰時，表計(jì)可測量頻(pin)率和容積(jī)流量 Q都達至上(shang)限不再上(shang)升，同時因(yin)爲受過小(xiǎo)的管道通(tōng)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(yòng)戶沒有提(tí)供準确的(de)用汽量信(xìn)息，或是擴(kuò)大生産後(hòu)未及時📧通(tōng)知供汽方(fang)，就可能造(zào)成類似現(xiàn)象，尤🤟其在(zài)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(xia)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(yong)戶停止用(yòng)汽後還有(you)一個穩定(ding)的用汽🔱量(liàng)。

     故障(zhang)原因儀表(biǎo)靠近強電(dian)設備或高(gao)頻脈沖幹(gàn)擾源，受附(fù)近💃電纜的(de)電磁信号(hao)影響形成(chéng)假信号。

      這種情(qing)況下，通常(cháng)可以通過(guo)分析當時(shí)的假流量(liàng)信🌐号的頻(pin)率⛱️，正好爲(wèi) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liú)電的頻率(lǜ)來确定。通(tōng)過遠離幹(gan)擾源安裝(zhuang)，改善屏蔽(bi)與接地，排(pai)除電磁幹(gan)擾就可以(yǐ)得到解決(jue)。

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

       故障原(yuan)因：轉換器(qì)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(an)裝在振動(dòng)的設備附(fù)近或有過(guo)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(biǎo)計當做流(liu)‼️量顯示出(chu)來。首先在(zai)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chang)所時盡量(liàng)注意避開(kai)振動源，對(duì)于已經安(an)裝完成的(de)🐪表計可以(yi)通過一些(xiē)辦法補救(jiù)：

    -采取(qǔ)減震措施(shi)，如采用彈(dàn)性軟管連(lian)接在小曰(yuē)徑中，加‼️裝(zhuāng)管道支撐(cheng)物是種有(you)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(hai)是将表計(ji)改裝，遠離(li)振動源。

       (4) 故障現(xian)象用戶用(yòng)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(liang)計都存在(zài)的小流量(liàng)切換問題(tí)，當🌈用戶流(liu)量小到一(yi)定值時，表(biǎo)計己不能(neng)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(yú)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(re)用戶進行(hang)表計選型(xing)時要盡量(liang)選擇合适(shi)的口徑，尤(yóu)其不能過(guo)大，口徑越(yuè)❄️大所可能(neng)出現小流(liu)量切換值(zhí)🔴也越大；其(qí)次一些熱(re)用戶和供(gong)熱單位協(xie)✏️議，參考用(yòng)戶端的蒸(zheng)汽溫度來(lái)判斷用戶(hù)是否用汽(qi)😄，如果在一(yi)定溫度值(zhi)以上按用(yòng)☀️戶表計zui小(xiao)汽量統計(ji)🍉，低于該溫(wen)🤩度值視爲(wei)用戶停用(yòng)，計量爲零(ling)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hu)用汽量突(tu)然變小，同(tóng)時壓力也(ye)同比例下(xià)降。

故(gu)障原因：用(yong)戶端壓力(li)變送器信(xìn)号管堵塞(sai)或被閥門(men)被人爲🎯關(guān)✌️閉。

此(ci)時可以通(tōng)過分析流(liú)量信号脈(mo)沖值大概(gài)了解實際(ji)流量，和故(gù)障 1道(dào)理相似，同(tóng)樣的脈沖(chòng)信号下，壓(yā)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(cháng)計算後，總(zǒng)計量結🌈果(guǒ)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuo)好日🧑🏾‍🤝‍🧑🏼常計(jì)量檢查，及(ji)🔆時發現異(yi)常，通💰常還(hái)要求用戶(hù)方的表計(jì)盡量上💋鎖(suo)防止人爲(wèi)破壞。壓力(li)導管與☎️變(biàn)送器之間(jian)不裝閥門(men)直🐆通也是(shì)一個辦法(fǎ)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yu)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hu)端電源消(xiao)失，遠程系(xi)統招測不(bú)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(qì)單位帶來(lai)損失💯。

       由于熱用(yòng)戶終端箱(xiang)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(dan)如果用戶(hù)方用電不(bú)穩尤其是(shi)停電🏃🏻‍♂️後仍(réng)要進行生(sheng)産的，可增(zeng)設一台大(da)🈚容量蓄電(dian)池，zui長用電(dian)時間可達(dá)🤩一周。

3. 結束語

       在衆多(duō)的流量計(ji)中，渦街流(liú)量計的經(jing)濟性較好(hǎo)，是🔞一種經(jīng)濟實惠的(de)流量計。渦(wō)街流量計(jì)的基本性(xing)能處于✉️中(zhōng)等🔴偏上💚水(shui)平👄，購置費(fèi)低于質量(liàng)式、電磁式(shì)、容積式等(děng)🐇，而安裝、運(yun)行、維護費(fèi)低于節流(liu)式、容積式(shi)、渦🌐輪式等(deng)，如僅作爲(wei)控制系統(tong)檢測儀表(biao)可采用幹(gan)校📐方式節(jie)省周期校(xiao)驗費用🔆。

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