摘(zhai)要：渦街(jie)流量計(ji) 是現代(dai)石油化(hua)工生産(chan)中測量(liang)流量的(de)重要工(gong)具之一(yi)。簡🙇‍♀️述🔞了(le)渦街流(liu)量計的(de)測量原(yuan)理，詳細(xi)闡述了(le)解決渦(wo)街流量(liang)計選型(xing)的注👌意(yi)事項，提(ti)出了儀(yi)表選型(xing)、安裝、管(guan)㊙️理與維(wei)護的建(jian)議。
　　目前(qian)，渦街流(liu)量計不(bu)同品牌(pai)之間的(de)性能差(cha)距較大(da)，根據市(shi)場調研(yan)與用戶(hu)反饋，以(yi)艾默生(sheng)和橫河(he)爲代🐉表(biao)的品牌(pai)，是爲大(da)家公認(ren)使用情(qing)況較好(hao)的産品(pin)。然而即(ji)使是渦(wo)街流量(liang)計産品(pin)，在🌈現場(chang)遇到流(liu)量範圍(wei)偏離、流(liu)量波動(dong)較大、配(pei)管與安(an)🆚裝情況(kuang)較差、流(liu)量信🌍号(hao)微弱以(yi)及現場(chang)幹擾情(qing)況惡劣(lie)等不良(liang)工況條(tiao)件，依舊(jiu)會出現(xian)⛷️大量使(shi)用失敗(bai)的情形(xing)，且該問(wen)題非常(chang)普遍，也(ye)影響着(zhe)用戶對(dui)于渦街(jie)流量👨‍❤️‍👨計(ji)的态度(du)，并逐漸(jian)⚽在業内(nei)形成：“渦(wo)街流量(liang)計僅能(neng)在液🌍體(ti)、蒸汽上(shang)使用”的(de)評價❗。
　　爲(wei)了保證(zheng)在項目(mu)中能夠(gou)使用到(dao)真正好(hao)用的産(chan)品，避🌈免(mian)投🧑🏾‍🤝‍🧑🏼運和(he)✨後期維(wei)護時的(de)麻煩，選(xuan)用渦街(jie)的核心(xin)原則♊是(shi)：更強的(de)抗振能(neng)力，更寬(kuan)的量程(cheng)比，更可(ke)靠的接(jie)液材質(zhi)，更持久(jiu)的傳☎️感(gan)器壽命(ming)，更優👉秀(xiu)的現場(chang)配管安(an)裝适✨應(ying)能力。文(wen)章簡述(shu)了渦街(jie)流量計(ji)的測量(liang)原理，詳(xiang)細闡述(shu)了解決(jue)渦街流(liu)量計選(xuan)型的注(zhu)意事項(xiang)，提供了(le)儀表的(de)選型、安(an)裝、管理(li)與維護(hu)的建㊙️議(yi)。
1.渦街流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理
　　渦街(jie)流量計(ji)的工作(zuo)原理（見(jian)圖1）是在(zai)流體中(zhong)插入一(yi)物體時(shi)，流體流(liu)動受到(dao)影響，在(zai)障礙物(wu)後的兩(liang)側就會(hui)交替分(fen)離釋放(fang)出兩列(lie)💰旋渦，在(zai)下遊形(xing)成互相(xiang)平🧡行的(de)２個旋渦(wo)流。障礙(ai)物就是(shi)旋渦發(fa)生體，它(ta)可以是(shi)梯形柱(zhu)、三棱柱(zhu)體或者(zhe)圓柱體(ti)等。一般(ban)情🆚況下(xia)，物體後(hou)面産生(sheng)的渦列(lie)是不穩(wen)定的，當(dang)渦列的(de)間距Ｈ和(he)旋⚽渦的(de)距離L滿(man)⚽足H/L＝0.281時，渦(wo)列達到(dao)穩定狀(zhuang)态，此渦(wo)列稱爲(wei)🏒卡門渦(wo)街。卡門(men)渦街旋(xuan)渦的發(fa)放頻率(lü)ｆ與流體(ti)的流速(su)以及發(fa)放體的(de)特征尺(chi)寸d（即發(fa)放體的(de)寬度）的(de)關系見(jian)式（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式中(zhong):ƒ爲渦街(jie)發生頻(pin)率，Hz;St爲斯(si)特勞哈(ha)爾數，爲(wei)無量綱(gang)🔆數，與旋(xuan)渦發生(sheng)體及雷(lei)諾數有(you)關;ʋ爲流(liu)速，m/s;d爲發(fa)生體迎(ying)面寬度(du)。
 
　　在雷(lei)諾數一(yi)定範圍(wei)内，St是恒(heng)定的，d是(shi)固定的(de)，因此ƒ與(yu)ʋ成正⛹🏻‍♀️比(bi)，通過傳(chuan)感器可(ke)檢測出(chu)ƒ，即可求(qiu)出流速(su)ʋ。通過ʋ可(ke)以求出(chu)流體👨‍❤️‍👨的(de)體積流(liu)量，進而(er)又可以(yi)求出流(liu)體♋的質(zhi)量流量(liang)。
2渦街流(liu)量計選(xuan)擇的原(yuan)則
2.1抗振(zhen)能力選(xuan)擇
　　渦街(jie)流量計(ji)用不好(hao)的關鍵(jian)原因是(shi)抗振能(neng)力弱，從(cong)而導緻(zhi)測💜量下(xia)限不足(zu)，在現場(chang)出現諸(zhu)如“零點(dian)不.幹淨(jing)、小流量(liang)不指♻️示(shi)”等🐕問題(ti)，因此選(xuan)擇渦街(jie)流量計(ji)時✔️，要選(xuan)擇抗振(zhen)能力強(qiang)的渦街(jie)流量計(ji)。工♋信部(bu)2016年發布(bu)并實施(shi)的《石油(you)化工自(zi)動化儀(yi)表設計(ji)選型規(gui)範》(SH/T3005-2016)中⁉️指(zhi)出:“當選(xuan)用渦街(jie)流量計(ji)時，測量(liang)振動場(chang)合的流(liu)體流量(liang)應選用(yong)抗振型(xing)渦街流(liu)量計，其(qi)抗振強(qiang)度不宜(yi)☀️低于2g”。因(yin)此無論(lun)是在設(she)計院的(de)選型數(shu)據表還(hai)是在招(zhao)标技術(shu)要求中(zhong)，應✂️該對(dui)抗振能(neng)力提🔞出(chu)明确的(de)要求，最(zui)好要求(qiu)制造商(shang)提供“抗(kang)振🐇型渦(wo)街流量(liang)計型式(shi)⛹🏻‍♀️批準證(zheng)明文件(jian)”。如果由(you)于👨‍❤️‍👨現實(shi)原因，導(dao)緻具備(bei)官方♍認(ren)證的抗(kang)振🔞型渦(wo)街流量(liang)計生産(chan)商數量(liang)沒有達(da)到招标(biao)🔞要求時(shi)，可參考(kao)企業自(zi)身或者(zhe)同行業(ye)以往的(de)渦街流(liu)量計使(shi)用情況(kuang)，甄選出(chu)1到2家抗(kang)振能力(li)尚可的(de)合格供(gong)應商🥵并(bing)邀請其(qi)參與競(jing)标。
2.2量程(cheng)比選擇(ze)
　　渦街流(liu)量計是(shi)1種數字(zi)式儀表(biao)，根據數(shu)字原理(li)的特💚性(xing)，實際流(liu)量一旦(dan)低于渦(wo)街流量(liang)計測量(liang)下限，并(bing)非是精(jing)度下降(jiang)，而是示(shi)值直接(jie)歸零，無(wu)法顯示(shi)流量的(de)基本趨(qu)勢;或者(zhe)當實際(ji)流量高(gao)于上限(xian)時，出現(xian)可怕的(de)“倒走現(xian)象”，現場(chang)指示甚(shen)至遠低(di)于實際(ji)流量，流(liu)量趨勢(shi)出現完(wan)⛹🏻‍♀️全相反(fan)的狀況(kuang)，造成控(kong)制回路(lu).崩潰，甚(shen)至傳感(gan)器、渦街(jie)發生體(ti)斷裂的(de)危險。正(zheng)因爲渦(wo)街流量(liang)計的這(zhe)種特性(xing)，在選用(yong)時必須(xu)要對其(qi)量程比(bi)做出要(yao)求，要求(qiu)渦街流(liu)量計的(de)量程比(bi)至少要(yao)在30:1以上(shang)(企業也(ye)可以在(zai)儀表計(ji)算書中(zhong)體現更(geng)大的量(liang)👄程比)。該(gai)要求的(de)目的是(shi)爲應對(dui)🔞工藝參(can)數與實(shi)🐉際投運(yun)工🔞況參(can)數嚴重(zhong)不吻合(he)，或者生(sheng)産過程(cheng)中的流(liu)量大範(fan)圍波動(dong)以及後(hou)期流量(liang)的調整(zheng)，隻🐆有選(xuan)用比較(jiao)寬泛🌈的(de)量程比(bi)💃，才能在(zai)渦街流(liu)量計選(xuan)型時将(jiang).上述3種(zhong)情🔞況涵(han)蓋其中(zhong)，留足量(liang)程餘量(liang)，使得現(xian)場實際(ji)的流量(liang)變化範(fan)圍一直(zhi)在渦街(jie)流量計(ji)✊的正常(chang)測量範(fan)圍當中(zhong)
2.3傳感器(qi)材質選(xuan)擇
　　要想(xiang)選好渦(wo)街傳感(gan)器，需要(yao)知道渦(wo)街流量(liang)計的内(nei)部結🥰構(gou)。渦街流(liu)量計的(de)内部結(jie)構示意(yi)圖見圖(tu)2。
 
　　當介質(zhi)流過渦(wo)街發生(sheng)體産生(sheng)卡門渦(wo)街後，其(qi)後部的(de)☎️測量傳(chuan)感器受(shou)到漩渦(wo)的渦街(jie)升力，進(jin)而測得(de)渦📧街發(fa)生頻率(lü)，計算出(chu)介質流(liu)量,。
　　目前(qian)市場中(zhong)在用的(de)比較主(zhu)流的傳(chuan)感器大(da)都是應(ying)力式或(huo)電容式(shi)。應力式(shi)傳感器(qi)的傳感(gan)器結構(gou)示意👣圖(tu)見圖3.
 
　　由(you)于壓電(dian)陶瓷本(ben)身的性(xing)質，如果(guo)其裸露(lu)在介質(zhi)中，很容(rong)易被高(gao)速的卡(ka)門渦街(jie)折斷，因(yin)此其外(wai)面都會(hui)設置一(yi)層🧑🏾‍🤝‍🧑🏼金屬(shu)🌂外保護(hu)殼。如何(he)金屬外(wai)保護殼(ke)很厚，會(hui)影響渦(wo)街升力(li)傳導至(zhi)壓電陶(tao)瓷的信(xin)号;如果(guo)金屬外(wai)保護殼(ke)太薄，則(ze)🏒很難起(qi)到保護(hu)效果，因(yin)此金.屬(shu)✍️外保護(hu)殼應該(gai)選用強(qiang)度高的(de)材質。
　　衆(zhong)所周知(zhi)，物體的(de)質量越(yue)大，慣性(xing)就越大(da)，所以傳(chuan)感器質(zhi)量越大(da)越容易(yi)受到外(wai)界振動(dong)的幹擾(rao)，使其難(nan)以區分(fen)正常的(de)🏃‍♀️渦街升(sheng)力和外(wai)界振動(dong)幹擾。因(yin)此傳感(gan)器外🏃殼(ke)應該選(xuan)擇質量(liang)輕強度(du)高的材(cai)質。
2.4縮頸(jing)選擇
　　對(dui)于設計(ji)單位而(er)言，絕大(da)多數工(gong)藝管道(dao)專業在(zai)選擇❤️管(guan)道口徑(jing)時，爲了(le)免除管(guan)道設計(ji)偏小而(er)出現的(de)無法挽(wan)回的問(wen)⛱️題與責(ze)任，往往(wang)都會将(jiang)管道設(she)計偏☂️大(da)。這種情(qing)況會導(dao)緻自控(kong)專業在(zai)流量計(ji)選型時(shi)頻🈲繁面(mian)臨縮徑(jing)問題，尤(you)其對于(yu)渦街流(liu)量計而(er)言，流速(su)🔞偏.低可(ke)能直接(jie)導緻無(wu)指示，最(zui)終無法(fa)有效顯(xian)示流量(liang)趨勢。因(yin)此渦街(jie)流量計(ji)在選型(xing)時，企業(ye)要依據(ju)自身的(de)工藝🧑🏾‍🤝‍🧑🏼特(te)點及⛹🏻‍♀️現(xian)場布置(zhi)環境兼(jian)顧廠家(jia)的安裝(zhuang)建議，選(xuan)用合适(shi)的縮徑(jing)産品。
　　随(sui)着儀表(biao)技術的(de)不斷發(fa)展，不同(tong)的渦街(jie)流量計(ji).廠🚩家在(zai)✍️縮徑方(fang)面的技(ji)術開始(shi)出現較(jiao)大的差(cha)異化。較(jiao)傳統的(de)縮徑方(fang)式(見圖(tu)4)，有的廠(chang)家開發(fa)出了可(ke)内縮一(yi)檔、兩檔(dang)的産品(pin)，也有可(ke)以無🧑🏾‍🤝‍🧑🏼極(ji)數限制(zhi)無限内(nei)縮的産(chan)品，或㊙️者(zhe)僅需大(da)小頭，無(wu)需👈變徑(jing)直管♻️段(duan)的産品(pin)(見圖5)。
 
　　從(cong)圖4和圖(tu)5可以看(kan)出，儀表(biao)内部縮(suo)頸在配(pei)管成本(ben)、配管安(an)裝的複(fu)🐕雜程度(du)、後期的(de)更換以(yi)及維護(hu)成本上(shang)具有🔴優(you)勢，可以(yi)爲用戶(hu)節省大(da)筆材料(liao)、人工和(he)時間❌成(cheng)本，因此(ci)企業應(ying)根據裝(zhuang)置實際(ji)情況選(xuan)擇合适(shi)的☎️内縮(suo)頸産品(pin)。
3結束語(yu)
　　渦街流(liu)量計優(you)點很多(duo)，如壓力(li)損失小(xiao)、整體結(jie)構堅固(gu)無可動(dong)部件、維(wei)護量小(xiao)、測量精(jing)度高等(deng)。但任何(he)儀表都(dou)得在合(he)适的工(gong)況下才(cai)能發揮(hui)其應有(you)的作用(yong)。因此要(yao)對渦街(jie)流量計(ji)的性能(neng)🔞、特點進(jin)行全面(mian)深入的(de)了解，這(zhe)樣才能(neng)使渦街(jie)流量計(ji)成爲石(shi)💜油化工(gong)測量中(zhong)的助手(shou)。

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