渦街流(liu)量計主要(yao)用于工業(ye)管道介質(zhi)流體的流(liu)量測量，其(qi)特點是壓(ya)力損失小(xiao)，量程範圍(wei)大，精度高(gao)，在測量流(liu)體工況體(ti)積流量時(shi)幾乎不受(shou)流體密度(du)、壓力、溫度(du)、黏度♈等參(can)數的影響(xiang)🌍，可用來測(ce)量液體、氣(qi)體、蒸汽等(deng)多種介質(zhi)，且維💁護量(liang)小、成本低(di)廉，因此被(bei)廣泛應用(yong)于氯堿行(hang)業。
1渦街流(liu)量計的工(gong)作原理
　　渦(wo)街流量計(ji)是基于卡(ka)門渦街原(yuan)理(karmanvor-texstreet)進行測(ce)量。當流體(ti)🍓通‼️過漩渦(wo)發生體時(shi)，發生體兩(liang)側會交替(ti)出現有規(gui)則🌂的漩🐉渦(wo)，這種旋❌渦(wo)稱㊙️爲卡門(men)渦街。而且(qie)兩側漩渦(wo)的旋⭕轉方(fang)向💃相反(見(jian)圖1)，每個漩(xuan)渦将産生(sheng)一個低壓(ya)區，傳感器(qi)監測壓力(li)變化并轉(zhuan)換成脈👈沖(chong)信号。在🔴流(liu)量計的允(yun)許量程範(fan)圍🔴内，渦街(jie)的形成具(ju)有一定的(de)規律。因此(ci)，渦街頻率(lü)與體積流(liu)量成比例(li)關系。标定(ding)系數(K系數(shu))爲比例常(chang)數，也就是(shi)通常所說(shuo)的儀表系(xi)數。K系數爲(wei)流量計流(liu)量系數，其(qi)物理意💛義(yi)是每立方(fang)米流體的(de)脈沖數。

　　在(zai)流量計的(de)允許量程(cheng)範圍内，K系(xi)數僅僅取(qu)決于流量(liang)‼️計的幾何(he)尺寸，與流(liu)體流速和(he)物理特性(xing)(如黏度和(he)密度)無關(guan)。因此，K系數(shu)與被測介(jie)質類型無(wu)關。
　　初始的(de)測量信号(hao)(渦街頻率(lü))已進行數(shu)字化處理(li)，與流👈量成(cheng)線👉性比例(li)關系。流量(liang)計在出廠(chang)前通過标(biao)定确定K系(xi)數。
　　流量計(ji)的允許量(liang)程範圍主(zhu)要取決于(yu)雷諾數(Ｒe)，Ｒe是(shi)流體♌的慣(guan)性♋力和黏(nian)性力的比(bi)值，用于表(biao)征流體的(de)流動特性(xing)。在👉采用渦(wo)街♈流量計(ji)進行測量(liang)時，當Ｒe＞4000後，儀(yi)表⛹🏻‍♀️才會有(you)顯示值;當(dang)Ｒe＞20000後，儀表的(de)測量值才(cai)是線性的(de)。Ｒe的計算公(gong)式見式(1)。

　　式(shi)中:Qe爲流體(ti)流量，m3/s;di爲内(nei)徑，m;μ爲流體(ti)動力黏度(du)，Pa·s;ρ爲流體密(mi)度，kg/m3。

2渦街(jie)流量計的(de)特點
2．1優點(dian)
(1)安裝簡便(bian)，免維護(與(yu)差壓式流(liu)量計比較(jiao))。
(2)應用範圍(wei)廣，可以測(ce)量液體、氣(qi)體以及蒸(zheng)汽(與電磁(ci)流量😄計比(bi)較)。
(3)測量液(ye)體、氣體或(huo)蒸汽時，儀(yi)表内置的(de)溫度壓力(li)傳感器直(zhi)接補償，可(ke)得出質量(liang)流量、标況(kuang)流量、熱量(liang)、比焓等☎️值(zhi)。
(4)成本低、壓(ya)損小(與科(ke)氏力質量(liang)流量計比(bi)較)。
(5)結構簡(jian)單牢固，無(wu)可動部件(jian)，使用壽命(ming)長。
(6)采用抗(kang)機械振動(dong)、抗沖擊和(he)抗髒污的(de)結構設計(ji)。
(7)更換傳感(gan)器後不需(xu)要重新标(biao)定。
2．2缺點
(1)量(liang)程比小于(yu)10∶1(質量流量(liang)計一般在(zai)25∶1，電磁流量(liang)計爲100∶1)。
(2)管道(dao)振動對流(liu)量計影響(xiang)較大。
(3)最小(xiao)流量受Ｒe影(ying)響。
(4)安裝要(yao)求高，對直(zhi)管段以及(ji)墊圈同心(xin)度有較高(gao)的要求(質(zhi)量流量計(ji)無直管段(duan)要求，電磁(ci)流量計要(yao)求其前面(mian)直管段長(zhang)度爲10DN，其後(hou)面直管段(duan)長度爲5DN)。
3渦(wo)街流量計(ji)選型注意(yi)事項
　　渦街(jie)流量計按(an)傳感器形(xing)式分爲法(fa)蘭式、夾持(chi)式、插入式(shi)。選型時優(you)先考慮法(fa)蘭式，其次(ci)是夾持式(shi)和插🔞入式(shi)。原因🚩是夾(jia)持式和插(cha)入式渦街(jie)流量計的(de)精度受安(an)裝影響較(jiao)大，不規範(fan)的安裝将(jiang)産生很大(da)的測量誤(wu)差。
　　受Ｒe的影(ying)響，測量液(ye)體時，一般(ban)情況下流(liu)量計口徑(jing)小于管道(dao)口徑一檔(dang)，測量氣體(ti)時縮徑在(zai)一檔到兩(liang)檔。要根據(ju)式(1)計算Ｒe，具(ju)體要求是(shi):最小流量(liang)時的Ｒe＞20000。如果(guo)擔心計算(suan)結果的準(zhun)确率，可以(yi)委托渦街(jie)流量計生(sheng)産廠家進(jin)行計算，廠(chang)家都有專(zhuan)業㊙️的計算(suan)軟🛀🏻件(如E+H公(gong)司的Applicator流量(liang)計算㊙️軟件(jian))，可根據用(yong)戶提出的(de)要求(被測(ce)介質、流量(liang)範圍、溫度(du)、壓力)計算(suan)出介質密(mi)度、黏度、聲(sheng)速、流量範(fan)圍(精度範(fan)圍内)、壓損(sun)、流速、體♌積(ji)流量誤差(cha)、質量流量(liang)誤差、Ｒe、渦街(jie)頻率、推薦(jian)的儀表口(kou)徑等參數(shu)。
　　變送器的(de)選用方式(shi)有兩種:一(yi)體式和分(fen)體式，需根(gen)據現場使(shi)用✌️條件和(he)環境進行(hang)選型。在測(ce)量高溫介(jie)質或安裝(zhuang)🌈在水井中(zhong)的場合下(xia)，建議選用(yong)分體式儀(yi)表，以方便(bian)檢修、調試(shi)或改善變(bian)送器的工(gong)作環境。
　　在(zai)測量氣體(ti)或蒸汽時(shi)，渦街流量(liang)計的選型(xing)一定要考(kao)🐅慮溫度和(he)壓力補償(chang)問題［1］。因爲(wei)氣體是可(ke)壓縮流🈲體(ti)，當溫度和(he)壓力變化(hua)時，其體積(ji)将随之改(gai)變。所以測(ce)量氣⛹🏻‍♀️體流(liu)量時均要(yao)求流量計(ji)輸出質量(liang)流量或💜标(biao)準體積流(liu)量，而渦街(jie)流量計是(shi)速度式流(liu)量計，隻能(neng)測量工況(kuang)下的體積(ji)流量，這樣(yang)就要求進(jin)行溫度✂️和(he)壓力補⭐償(chang)，将工況體(ti)積流量轉(zhuan)換爲質量(liang)流量或标(biao)況體積流(liu)量。測量一(yi)般氣體時(shi)，補償原理(li)符合标準(zhun)氣體狀态(tai)方程，方程(cheng)式見式(2)。

　　一(yi)般氣體的(de)溫度和壓(ya)力補償由(you)上位機(DCS控(kong)制系統)通(tong)過🌍其專用(yong)補償功能(neng)塊實現。
　　測(ce)量蒸汽時(shi)，不能使用(yong)标準氣體(ti)狀态方程(cheng)，其一般有(you)以下兩種(zhong)補償方式(shi)可選用。
(1)有(you)些廠家的(de)渦街流量(liang)計傳感器(qi)内置溫度(du)和壓力🐆探(tan)頭，儀表😘根(gen)據所測溫(wen)度和壓力(li)判斷蒸汽(qi)是飽和蒸(zheng)汽還是過(guo)熱蒸汽，由(you)儀表内部(bu)集成的蒸(zheng)汽數據庫(ku)自動計算(suan)質量流量(liang)。當渦街流(liu)量計傳感(gan)器無内置(zhi)溫度和壓(ya)力檢測元(yuan)件時，隻能(neng)在儀表内(nei)部做靜态(tai)補償(即輸(shu)入固定的(de)溫度和壓(ya)力值‼️用于(yu)補償)。此方(fang)法隻适用(yong)于💞溫度和(he)壓力變化(hua)不大的場(chang)所。
(2)采用蒸(zheng)汽流量積(ji)算儀，将渦(wo)街流量計(ji)所測工況(kuang)體積流👉量(liang)以及溫度(du)和壓力變(bian)送器所測(ce)信号傳到(dao)蒸汽流量(liang)積算儀，通(tong)過蒸汽流(liu)量積算儀(yi)來完成溫(wen)壓補償。蒸(zheng)汽流量積(ji)算儀内置(zhi)過熱蒸汽(qi)㊙️以及飽和(he)蒸汽所有(you)數據，根據(ju)設計的流(liu)量測量單(dan)位可以輸(shu)出質量流(liu)量、标準體(ti)積流量甚(shen)至熱量和(he)🚶‍♀️比焓等。
4渦(wo)街流量計(ji)的安裝要(yao)求
　　被測介(jie)質具有穩(wen)定流态是(shi)保證渦街(jie)流量計正(zheng)确測量的(de)前提條件(jian)，要使渦街(jie)流量計的(de)測量值更(geng)穩定、正确(que)安裝時需(xu)注意以下(xia)3點。
(1)務必确(que)保傳感器(qi)銘牌上的(de)箭頭指向(xiang)與流體流(liu)向🍉一💚緻。
(2)渦(wo)街流量計(ji)對最小直(zhi)管段的要(yao)求見圖2。當(dang)現場存🤞在(zai)2個🔅或過🆚多(duo)😘幹擾源時(shi)，建議遵循(xun)最長的直(zhi)管段要求(qiu)。圖2中的A表(biao)示☎️前直管(guan)段，B表示後(hou)直管段，h表(biao)示管道擴(kuo)徑時📞産生(sheng)的高度差(cha);DN爲管道直(zhi)徑。



　　當現場(chang)無法滿足(zu)直管段要(yao)求時，建議(yi)采用與渦(wo)街流量計(ji)💃🏻配套的流(liu)量鎮流器(qi)。流量鎮流(liu)器可以在(zai)确保測量(liang)精度的✉️前(qian)提下，減少(shao)10DN的前直管(guan)段長度。
(3)渦(wo)街流量計(ji)的安裝方(fang)式及注意(yi)事項。
①渦街(jie)流量計的(de)安裝方式(shi)是安裝在(zai)豎直管道(dao)上，流📞體自(zi)💃🏻下而上㊙️流(liu)動爲佳。
②渦(wo)街流量計(ji)安裝在水(shui)平管道時(shi)，當被測介(jie)質溫度大(da)于200℃時，變送(song)器表頭一(yi)定要向下(xia)安裝，以免(mian)因介質溫(wen)度過高燒(shao)壞變送器(qi)電路闆［3］。
③測(ce)量蒸汽時(shi)，管道保溫(wen)不要超過(guo)最大保溫(wen)标志。
④渦街(jie)流量計盡(jin)量避免安(an)裝在泵或(huo)壓縮機出(chu)口較近或(huo)振動大的(de)場所。
⑤安裝(zhuang)渦街流量(liang)計時，必須(xu)規範使用(yong)密封墊，密(mi)封墊❗口徑(jing)絕♍不可小(xiao)于流量計(ji)口徑，而且(qie)密封圈不(bu)可進入管(guan)道。
5渦街流(liu)量計使用(yong)中常見問(wen)題及對策(ce)
(1)計量不準(zhun)。
①流速太低(di)，Ｒe低于20000;對策(ce):提高流速(su)或流量計(ji)縮徑。
②管線(xian)振動大;對(dui)策:更改流(liu)量計安裝(zhuang)位置、加固(gu)管線、流量(liang)♋計前後加(jia)軟連接。
③測(ce)量氣體或(huo)蒸汽時補(bu)償方式或(huo)參數不正(zheng)确;對策:使(shi)☁️用流量積(ji)算儀補償(chang)或上位機(ji)(DCS)補償。
④流量(liang)計前後直(zhi)管段不足(zu);對策:更改(gai)流量計安(an)裝位置👄或(huo)加流量📞鎮(zhen)流器。
⑤流量(liang)計安裝時(shi)墊片不同(tong)心或伸入(ru)管道;對策(ce):正确選用(yong)配❤️套墊🏃🏻片(pian)并正确裝(zhuang)配。
⑥氣液兩(liang)相或液體(ti)中固含量(liang)多;對策:改(gai)善工藝過(guo)程❗條件♋。
⑦儀(yi)表K系數或(huo)口徑等關(guan)鍵參數被(bei)修改;對策(ce):根據流😘量(liang)計銘牌💃🏻信(xin)息輸入正(zheng)确參數。
⑧儀(yi)表傳感器(qi)損壞，導緻(zhi)傳感器靈(ling)敏度變差(cha);對策:更換(huan)傳感器。
(2)傳(chuan)感器損壞(huai)。
①流速過快(kuai)。根據經驗(yan)，當流速超(chao)過儀表最(zui)大量程的(de)95%以後，極易(yi)造成傳感(gan)器的損壞(huai);對策:減慢(man)介質流速(su)或更換大(da)口徑儀表(biao)。
②水錘。在蒸(zheng)汽測量中(zhong)，99%的渦街流(liu)量計傳感(gan)器損壞原(yuan)🚶‍♀️因是因🐪爲(wei)水錘;對策(ce):工藝管線(xian)增加疏水(shui)器，緩慢開(kai)啓閥門以(yi)🔴避免水錘(chui)産生。
③管線(xian)吹掃時未(wei)拆下流量(liang)計，管道内(nei)殘留焊渣(zha)、焊條、小鐵(tie)塊等會🚶‍♀️打(da)壞傳感器(qi);對策:需拆(chai)下渦街流(liu)量計💃後再(zai)進行管道(dao)❤️吹掃🚶‍♀️。
④腐蝕(shi)。傳感器材(cai)質選擇不(bu)正确;對策(ce):根據所測(ce)介質的特(te)性選用正(zheng)确材質的(de)傳感器。
⑤高(gao)溫。傳感器(qi)工作溫度(du)大于其額(e)定值;對策(ce):改善工藝(yi)條件或選(xuan)用分體式(shi)傳感器測(ce)量。
6結論
　　渦(wo)街流量計(ji)是依據卡(ka)門旋渦原(yuan)理對封閉(bi)管道流😘體(ti)⛷️流量進行(hang)測量的流(liu)量計，因具(ju)有良好的(de)介質适🍓應(ying)能💘力，無需(xu)溫度和壓(ya)力補償即(ji)可直接測(ce)量蒸汽🌈、空(kong)氣及其他(ta)氣🌏體、水及(ji)💔其他液🔞體(ti)的工況體(ti)積流量🌈，配(pei)備溫度、壓(ya)力傳感器(qi)可測量标(biao)況體積☎️流(liu)量和質量(liang)流量，是節(jie)⭕流式流量(liang)計的理想(xiang)替代✉️産品(pin)。溫度補償(chang)一體型渦(wo)街流量計(ji)還帶有溫(wen)度傳感器(qi)，可以直接(jie)測量出飽(bao)和蒸汽的(de)❌溫度并計(ji)🌈算出壓力(li)，從而顯示(shi)飽和蒸汽(qi)的質量流(liu)量。溫☎️壓補(bu)償一體型(xing)渦街流量(liang)計帶有溫(wen)度、壓力傳(chuan)感器，用于(yu)氣體流量(liang)測量，可直(zhi)接測量出(chu)氣體介質(zhi)的溫度和(he)💛壓力，從而(er)🔴顯示氣體(ti)💔的标況體(ti)積流量。
　　渦(wo)街流量計(ji)可以測量(liang)液體、氣體(ti)以及蒸汽(qi)等介質，在(zai)氯堿行業(ye)中廣泛應(ying)用。但隻有(you)在正确設(she)計、正确☎️選(xuan)型☁️以及正(zheng)确🏒安裝的(de)條件下才(cai)能保證其(qi)測量正确(que)穩定，發揮(hui)其應有的(de)作用。

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