摘(zhai) 要：簡要(yao)介紹了(le)渦街流(liu)量計 在(zai)化肥廠(chang)的成功(gōng)應用，叙(xù)述了渦(wo)街流量(liang)計的工(gōng)作原理(li)、安裝及(jí)⛱️使用過(guo)程中的(de)注意事(shi)項；總結(jie)了渦街(jie)流量計(ji)在現場(chǎng)應用中(zhōng)的故障(zhang)處理及(jí)常規維(wei)護。
1 渦街(jie)流量計(jì)概述
　　渦(wo)街流量(liang)計利用(yong)“卡門渦(wo)街”測量(liàng)原理，測(ce)量封閉(bi)管❓道⚽内(nèi)🚶‍♀️介質的(de)工況體(tǐ)積流量(liàng)，它具有(yǒu)其他流(liu)量計不(bú)可兼得(de)的較多(duō)優點，20世(shì)紀70年代(dài)以來得(dé)到了迅(xùn)速的♌發(fa)展。與 渦(wo)輪流量(liàng)計 相比(bi)，它沒有(you)可動的(de)機械部(bu)件，從而(er)維護量(liàng)小，儀表(biǎo)常📧數穩(wěn)定🚶，容💰易(yi)在工作(zuo)環境中(zhong)保證精(jing)度；與孔(kong)闆相🔞比(bǐ)，它的測(cè)量範圍(wéi)大，壓力(lì)損失小(xiao)，精度高(gao)。渦街流(liu)量計屬(shu)于流體(ti)振動式(shi)流量計(ji)，可用于(yu)測量飽(bǎo)和蒸汽(qi)、過熱蒸(zhēng)汽、各種(zhong)氣體（如(rú)煤氣、天(tian)然氣、壓(yā)縮空氣(qì)、氧氣😍、氮(dan)氣、氩氣(qi)、氫氣、二(èr)氧化碳(tan)等）、水及(ji)低粘🌂度(dù)、低溫液(yè)體💋（如鹽(yán)水、液氮(dan)）。汽☎️液通(tōng)用，無需(xu)實液标(biao)定；可準(zhun)确🐉測量(liang)封閉管(guan)道中蒸(zheng)汽、氣體(ti)和液體(ti)的流量(liàng)。有抗振(zhèn)、耐腐、高(gāo)溫、防爆(bào)等多種(zhǒng)類型供(gòng)選用。通(tōng)徑DN200以上(shang)爲 插入(rù)式渦街(jiē)流量計(jì) ；适用于(yu)冶金、化(huà)工、石油(you)、煤氣、城(cheng)市供排(pái)水、食品(pǐn)、紡織、礦(kuang)山等🈲工(gōng)業過程(chéng)、能源管(guan)理和環(huan)境工程(chéng)行業。
2 渦(wo)街流量(liang)計的測(cè)量原理(li)

圖1 卡(kǎ)門漩渦(wō)
　　渦街流(liú)量計是(shi)根據卡(kǎ)門渦街(jiē)原理制(zhì)成的，在(zài)流動的(de)液體中(zhōng)插入一(yī)個非流(liú)線型柱(zhu)狀物，則(ze)在柱體(ti)下遊會(huì)産生如(rú)圖1所示(shi)的兩列(liè)不對稱(cheng)且又有(yǒu)規律的(de)漩渦。該(gai)🏃🏻漩渦在(zai)柱體的(de)👈側後方(fang)産生、分(fèn)開，形成(cheng)漩渦✏️列(lie)，通常稱(chēng)作卡門(men)渦💃街或(huò)者卡門(mén)渦列。當(dang)滿足h'/1=0.281時(shi)，所✌️産生(sheng)的卡門(men)漩渦是(shì)穩定的(de)，而且産(chǎn)生單列(lie)漩渦的(de)頻率與(yǔ)圓柱體(tǐ)的直徑(jìng)和流體(ti)流速有(yǒu)如下關(guan)🐅系：
式中(zhong)：f-旋渦的(de)釋放頻(pín)率/Hz；υ-流過(guò)旋渦發(fā)生體的(de)流體平(píng)均速度(dù)🔆/m/s；d-旋渦🆚發(fā)生體特(tè)征寬度(du)/m；St爲斯特(tè)羅哈數(shù)，無量綱(gang)，數值範(fàn)圍爲0.14~0.27，St是(shi)雷諾數(shu)的函數(shu)，St=f（l/Re）。
　　當雷諾(nuo)數Re在102～105範(fan)圍内，St值(zhí)約爲0.2，因(yīn)此，在測(cè)量中，要(yao)盡量💔滿(mǎn)足流體(ti)的雷諾(nuò)數在102～105，旋(xuán)渦頻率(lü)f＝0.2υ/d。
　　由此可(kě)知，通過(guo)測量旋(xuán)渦頻率(lü)就可以(yi)計算出(chu)流過旋(xuan)渦發生(shēng)體的流(liú)體平均(jun1)速度v，再(zai)由式q=υA可(ke)以求出(chū)流量q，其(qi)中A爲流(liu)體流過(guò)旋渦✂️發(fā)生體的(de)截面積(ji)。
　　渦街流(liú)量計由(you)檢測器(qì)、放大器(qì)和轉換(huàn)器等組(zu)成，當旋(xuan)渦在🥰發(fa)生體兩(liǎng)側産生(shēng)時，利用(yong)壓電傳(chuán)感器測(cè)出與流(liú)體流✊向(xiang)垂直的(de)交變升(shēng)力變化(huà)，将升力(lì)的變化(hua)轉換爲(wei)電的頻(pín)率信号(hao)，再将頻(pín)率信号(hao)進行放(fang)大和整(zheng)形，直接(jiē)🏃🏻以數字(zì)輸出，與(yǔ)數字顯(xian)示儀表(biao)配套，也(ye)可以通(tong)過D/A轉換(huan)成4mA～20mADC輸出(chū)，以便進(jin)行測量(liang)指示、記(jì)錄、積算(suàn)和控制(zhì)等。
3 渦街(jie)流量計(jì)在化肥(fei)廠的應(yīng)用
　　化肥(fei)廠主要(yao)生産裝(zhuāng)置合成(chéng)氨裝置(zhì)和尿素(sù)裝置流(liú)量儀表(biao)共116塊，其(qi)中渦街(jiē)流量計(jì)32塊，占28%，主(zhu)要用于(yu)測量蒸(zheng)汽、天然(ran)氣、二氧(yang)化碳、冷(lěng)☁️凝液等(děng)。用于蒸(zheng)汽測量(liàng)的渦街(jiē)流👄量計(ji)的🐅效果(guǒ)最爲明(míng)顯，在化(hua)肥廠的(de)中壓蒸(zheng)👉汽中加(jiā)入📱了磷(lin)酸三鈉(na)，磷酸三(sān)鈉易結(jie)晶，采用(yong)差壓式(shi)流量計(jì)，如果現(xiàn)場一次(cì)表的排(pái)污閥等(děng)有洩漏(lou)現🔞象，磷(lín)酸三鈉(na)就會在(zài)引壓管(guǎn)線中沉(chen)澱、析出(chū)，造成引(yǐn)壓管線(xiàn)的堵塞(sai)，從而導(dao)緻流量(liàng)儀表😘指(zhi)示不準(zhǔn)确或者(zhě)👅波動大(da)，給工藝(yi)人✂️員的(de)正常操(cāo)作和🌈控(kong)制帶來(lái)困難。下(xià)面結合(hé)化肥廠(chang)用于中(zhong)壓蒸汽(qi)測量的(de)渦街流(liú)量計FT-3002，談(tán)談渦街(jiē)流✊量計(jì)的安裝(zhuang)、故障處(chu)理及常(cháng)規維護(hù)。
3.1 渦街流(liu)量計的(de)安裝
（1）渦(wō)街流量(liang)計盡量(liàng)安裝在(zai)遠離振(zhen)動源和(he)電磁幹(gàn)擾較強(qiáng)的地方(fang)，FT-3002安裝位(wèi)置附近(jìn)無電磁(ci)流量計(ji)等高頻(pin)率電磁(ci)設備。
（2）閥(fá)門位置(zhi)和直管(guǎn)段長度(dù)選擇。一(yi)般來講(jiang)，把渦街(jiē)流量🆚計(ji)安裝在(zài)🏃‍♀️閥門的(de)上遊，直(zhí)管段較(jiào)長，前後(hou)直管段(duàn)♍要滿足(zu)渦✉️街流(liú)量計的(de)要求。化(huà)肥廠的(de)中壓蒸(zhēng)汽由輔(fu)助鍋爐(lú)提供，中(zhōng)壓蒸汽(qì)的流量(liàng)控制由(you)調節閥(fá)完🔆成，FT-3002的(de)安裝位(wei)置距離(li)調節閥(fá)大約200m左(zuǒ)右，流量(liàng)計前後(hòu)🏃直管段(duan)約20m左右(you)，這樣由(yóu)于調節(jiē)閥調節(jiē)帶來的(de)流體⚽振(zhen)動就不(bú)會對渦(wo)街流量(liàng)計的測(cè)量産生(sheng)任何影(yǐng)響，保證(zhèng)了測量(liang)的穩定(dìng)和準确(que)。
（3）有縮頸(jing)、擴頸和(hé)彎管時(shí)，應配置(zhi)合理的(de)上、下遊(you)直管段(duàn)，如果管(guan)❌道中有(you)一個彎(wān)管接頭(tóu)，那麽流(liú)量計和(hé)旋渦發(fa)生體與(yǔ)彎管接(jiē)頭應在(zài)同一平(píng)面。
（4）設計(jì)流量計(ji)的安裝(zhuang)管道時(shí)，應設計(jì)旁路管(guǎn)道，方便(bian)拆卸、維(wei)修和調(diao)試。新安(an)裝的管(guǎn)道或維(wei)修過的(de)管道，運(yùn)行前應(ying)沖洗⚽掉(diào)管内的(de)鐵鏽、水(shuǐ)垢渣和(he)污泥。FT-3002安(ān)裝位置(zhì)較高，搭(dā)建♈了專(zhuān)門的維(wei)護平台(tái)，這樣保(bao)證了儀(yi)表維護(hu)人員的(de)人生安(ān)全。
（5）要做(zuò)好渦街(jiē)流量計(ji)的防雨(yǔ)、防雷電(diàn)工作。如(rú)果渦街(jiē)流㊙️量計(jì)安💜裝在(zài)露天，就(jiù)必須加(jiā)裝遮雨(yu)帽，防止(zhǐ)變送器(qi)表頭進(jìn)🐅水，造成(chéng)電子元(yuan)件故障(zhàng)；安裝渦(wō)街流量(liàng)計的地(dì)方應當(dang)遠離高(gāo)大🚩設備(bei)及建築(zhù)物，以防(fáng)雷擊。
用(yong)通訊器(qì)調整好(hao)渦街流(liú)量計的(de)量程、單(dān)位等參(can)數。蒸汽(qi)流量受(shòu)介質溫(wēn)度和壓(yā)力的影(yǐng)響很大(dà)，所以在(zai)距離渦(wo)街流量(liàng)計較近(jin)的合适(shì)位置應(ying)當安裝(zhuāng)壓力變(bian)送器💔和(hé)溫度計(ji)，在DCS系統(tong)裏，應🙇‍♀️當(dāng)做好溫(wēn)壓補償(chang)的組态(tai)，保證💜測(ce)量的準(zhǔn)确。
3.2 常見(jiàn)故障處(chù)理及常(chang)規維護(hu)
（1）參數整(zhěng)定故障(zhang)。由于參(can)數錯誤(wu)，導緻儀(yi)表指示(shi)有誤。參(cān)數錯誤(wu)使得二(er)次儀表(biao)滿度頻(pin)率計算(suàn)錯誤。滿(mǎn)度頻率(lǜ)相差不(bú)多的使(shǐ)得指示(shì)長期不(bú)準，實際(jì)滿度頻(pín)🏃🏻率大于(yu)計算的(de)💃🏻滿度頻(pin)率的使(shǐ)得指示(shì)💛大範圍(wei)波動🎯，無(wu)法讀數(shù)，而資料(liao)上參數(shù)的不一(yi)緻性又(yòu)影響了(le)參數的(de)最終确(que)定，最終(zhong)通過♍重(zhong)新标定(dìng)結合相(xiàng)互比較(jiào)确定了(le)參數，解(jie)決了這(zhe)一問題(tí)。
（2）二次表(biao)故障。這(zhe)部分故(gù)障較多(duo)，包括：一(yi)次儀表(biao)電路闆(pǎn)有斷線(xiàn)之處，量(liàng)程設定(dìng)有個别(bié)位顯示(shì)壞，K系數(shu)設定有(yǒu)個别⚽位(wèi)顯示壞(huai)，使得無(wu)法确定(ding)量程設(she)定以及(ji)🏃K系數設(shè)定，通過(guò)修複相(xiàng)應的故(gu)障，問題(tí)⁉️得以解(jiě)決。
（3）四路(lu)線路連(lián)接問題(tí)。部分回(huí)路表面(miàn)上看線(xian)路連接(jie)♈很好，仔(zǎi)細檢查(chá)，有的接(jiē)頭實際(ji)已松動(dòng)造成回(hui)路中斷(duàn)，有的接(jiē)頭雖連(lian)接🏃🏻‍♂️很緊(jin)🥵但由于(yú)副線問(wèn)題緊固(gu)螺釘緊(jǐn)固☁️在了(le)線🌈皮上(shàng)，也使得(dé)回路中(zhōng)斷。
（4）漩渦(wo)變送器(qì)輸出信(xìn)号不穩(wěn)。漩渦發(fa)生體和(hé)儀表測(cè)量管結(jié)垢或阻(zu)塞，清洗(xǐ)變送器(qì)即可解(jie)決問題(tí)。
（5）如果是(shi)分體式(shi)的渦街(jiē)流量計(jì)，應當經(jīng)常檢查(cha)接線是(shì)🍓否正常(chang)♌。
（6）定期對(duì)渦街流(liu)量計進(jìn)行校驗(yan)。校驗時(shi)應當選(xuǎn)擇具有(you)💚相關資(zi)🐆質的校(xiào)驗機構(gou)。
（7）在非鑒(jian)定期内(nei)，如果工(gong)藝條件(jian)具備，應(yīng)當拆下(xià)流量計(ji)🌈，清洗漩(xuan)渦🏃🏻發生(sheng)體，清除(chu)發生體(ti)上的結(jie)垢。
（8）儀表(biao)的數據(jù)資料的(de)管理應(yīng)引起足(zú)夠的重(zhong)視，以利(lì)🌈于日後(hou)的工作(zuò)。
4 結語
　　渦(wō)街流量(liang)計在化(huà)肥廠的(de) 成功應(yīng)用表明(ming)，渦街流(liu)量計故(gù)障率低(dī)，減少了(le)儀表維(wei)護人員(yuán)的工作(zuò)量，節約(yue)了人工(gong)成本和(hé)材料成(chéng)本，其精(jing)度佳、可(kě)靠性好(hǎo)保證了(le)裝置的(de)正常🔞運(yùn)行，提高(gao)了經濟(ji)效益。值(zhí)得同行(hang)借鑒。

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