摘要(yao):介紹了抗(kang)振型渦街(jie)流量計 的(de)工作原理(li)特點及在(zai)氫氣測量(liang)中的應用(yong)情況。
1氫氣(qi)計量現狀(zhuang)
　　随着氫氣(qi)的廣泛利(li)用，氫氣的(de)計量已成(cheng)爲大家關(guan)注的問題(ti)🏃‍♂️。化工氯堿(jian)現有10萬V/a隔(ge)膜燒堿裝(zhuang)置,每年産(chan)生氫✉️氣約(yue)3120萬m³,除少量(liang)氫氣🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和氯(lü)氣反應合(he)成氯化氫(qing)🐆氣體外,其(qi)餘氫氣全(quan)部❗放空處(chu)理,而相隔(ge)幾百米的(de)合成氨廠(chang)每年使用(yong)大量的原(yuan)煤生産水(shui)煤氣，既浪(lang)費了能源(yuan),又污染了(le)環境。爲提(ti)高園區的(de)綜合經濟(ji)效益,2009年下(xia)半年🌈,氯堿(jian)化工分公(gong)司開始向(xiang)合成🈚氨分(fen)廠輸送氫(qing)🌈氣;爲了加(jia)強2個✊企業(ye)的成本核(he)算,2010年初,在(zai)氫氣輸送(song)管道上增(zeng)加了氫氣(qi)計量裝置(zhi)。
　　目前,氫氣(qi)測量用的(de)儀器主要(yao)有 孔闆流(liu)量計 、 渦街(jie)流量計 和(he) 熱式質量(liang)流量計 等(deng)。隔膜制堿(jian)工藝的特(te)性決定了(le)外送氫氣(qi)壓力較低(di)🐉,-般🌐隻爲幾(ji)十千帕,且(qie)流速較低(di),如使用孔(kong)闆流量計(ji)，壓差值較(jiao)小，受 差壓(ya)變送器 制(zhi)造精度的(de)影響,孔闆(pan)流量計的(de)誤差較大(da)。因輸送💋氫(qing)氣的管道(dao)直徑較大(da)，如使用科(ke)氏力質量(liang)流量計投(tou)資較大。由(you)于所送氫(qing)氣中含有(you)一定的水(shui)分,不宜使(shi)用熱式質(zhi)量流量計(ji)(熱式質量(liang)流量計适(shi)用于經過(guo)幹燥處理(li)的氣體計(ji)量)。
2渦街流(liu)量計的工(gong)作原理
　　渦(wo)街流量計(ji)是應用流(liu)體振動原(yuan)理來測量(liang)流量的,流(liu)體在管道(dao)中經過渦(wo)街流量變(bian)送器時，在(zai)旋渦發生(sheng)體後,上下(xia)交替産生(sheng)正比于流(liu)速的兩列(lie)旋渦,旋渦(wo)的釋㊙️放頻(pin)率🥰與流過(guo)旋渦發🐉生(sheng)體的流體(ti)平均速度(du)及旋渦發(fa)生體特征(zheng)寬度有關(guan)，可用公式(shi)ƒ=Stv/d表示,式中(zhong)ƒ爲旋渦的(de)釋放頻率(lü);v爲流過旋(xuan)渦發🎯生體(ti)的流體平(ping)均速度;d爲(wei)旋渦發生(sheng)體特征寬(kuan)度;St爲斯特(te)羅哈數👅,無(wu)量綱,它‼️的(de)數值範圍(wei)爲0.14~0.27。由此可(ke)知，通過測(ce)量旋渦頻(pin)💋率就可以(yi)計算出✔️流(liu)過旋渦發(fa)生體的🍓流(liu)體平均速(su)度v，再由式(shi)q=vS可以求出(chu)流量q,其中(zhong),S爲流體流(liu)過旋渦發(fa)生體的截(jie)面積。
　　渦街(jie)流量計主(zhu)要用于測(ce)暈流體介(jie)質的流量(liang),如氣體、液(ye)體、蒸氣等(deng)多種介質(zhi)。其特點是(shi)壓力損失(shi)小、量程範(fan)圍大精度(du)高,在測量(liang)工況體積(ji)流量時幾(ji)乎不受流(liu)體密度、壓(ya)力、溫度👉、黏(nian)度等參數(shu)的影響。所(suo)以,在✔️選用(yong)氫氣❓流量(liang)計時,可優(you)先考慮渦(wo)街流量計(ji)。
3影響渦街(jie)流量計計(ji)量的因素(su)
3.1流量計所(suo)在管道中(zhong)的脈動流(liu)
　　因渦街流(liu)量計是一(yi)種流體振(zhen)動型流量(liang)計，而目前(qian)國⛱️内氫氣(qi)輸🔅送--般使(shi)用羅茨式(shi)鼓風機，管(guan)道中的氫(qing)氣實際上(shang)是脈動流(liu)，脈動流的(de)信号會疊(die)加到測量(liang)信号中🏃,影(ying)響流💜量計(ji)的測量精(jing)度。
3.2流量計(ji)前後的直(zhi)管段長度(du)
　　渦街流量(liang)計所測的(de)是管道中(zhong)流體的流(liu)速,所以，流(liu)量計前後(hou)的直管段(duan)如達不到(dao)要求，流體(ti)在管道中(zhong)流速會不(bu)均勻,影響(xiang)流量計的(de)測量精度(du)。對于縮管(guan),要保證其(qi).上遊側的(de)直管段長(zhang)🌈度不小于(yu)5D,其下遊側(ce)的直管段(duan)長度也不(bu)小于5D(D爲流(liu)量計的标(biao)稱内經);對(dui)于擴管,要(yao)保證其上(shang)遊的直管(guan)段長度大(da)于10D,其下遊(you)的直管段(duan)長度大于(yu)5D。根據現場(chang)情況,，安裝(zhuang)時,流量計(ji)❗上遊留有(you)約13D的直管(guan)段,流🏃‍♂️量計(ji)下遊⛱️留有(you)5D的直管段(duan)。
3.3管道的振(zhen)動.
　　由于渦(wo)街流量傳(chuan)感器測量(liang)的是漩渦(wo)的頻率信(xin)号,管道的(de)振動⭐對渦(wo)街流量計(ji)的精度影(ying)響較大,以(yi)往🔆使用的(de)渦街流量(liang)計在管道(dao)振動時誤(wu)差明顯加(jia)大,甚至無(wu)法正常♉使(shi)用。爲了消(xiao)除振動對(dui)渦街流量(liang)計測量精(jing)度的影響(xiang),選❄️用了抗(kang)振型渦街(jie)流量計。
4使(shi)用效果
　　根(gen)據該公司(si)氫氣壓力(li)低流速小(xiao)。管徑大的(de)工況條件(jian)，選用了滿(man)管式抗振(zhen)型渦街流(liu)量計測量(liang)氫氣流量(liang)。因原管道(dao)直徑爲DN400,流(liu)速🔱較低,不(bu)易進行測(ce)量,爲提高(gao)氫氣測量(liang)精度,必須(xu)提高氫氣(qi)的流速以(yi)滿足測🔴量(liang)條件,因🏃🏻此(ci),将管道縮(suo)徑爲DN300。管道(dao)縮徑後氫(qing)氣的流速(su)增加,易産(chan)生靜電,爲(wei)防止靜電(dian)荷在此積(ji)聚,單獨制(zhi)作了接地(di)😘電極。電極(ji)的制作是(shi)将3根長約(yue)2.5m的DN50鍍鋅♌鋼(gang)管每隔5m左(zuo)右砸進土(tu)壤裏,用鍍(du)鋅☁️扁鐵将(jiang)其進行連(lian)接,然後用(yong)16mm2接地軟線(xian)連接在流(liu)量計的接(jie)地端子上(shang)。經過安裝(zhuang)與調試，渦(wo)街流量計(ji)投入運行(hang)後，,運行一(yi)直較爲穩(wen)定,計量數(shu)據💔和工藝(yi)計算的理(li)論數據基(ji)本相符,使(shi)用效果較(jiao)好。

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