摘要(yào):本文主要(yào)說明渦街(jie)流量計
的(de)工作特性(xing),以及應用(yong)于蒸汽管(guan)道計量中(zhong)可能遇🍉到(dào)的問題和(he)處理方法(fa)。并且從理(lǐ)論和實踐(jiàn)的結合🙇🏻上(shàng)介紹了采(cai)用溫度⛷️、壓(ya)力自動補(bǔ)償方法進(jin)行蒸汽🥰流(liu)量測量的(de)基本思想(xiang)。結合實際(ji),對溫🥵度變(bian)化引起🐇儀(yí)表常數變(bian)化所造成(cheng)的測量🐪誤(wù)差進行了(le)分析,指出(chu)了修正方(fāng)法,并就有(you)關💃🏻蒸汽測(ce)量中的一(yi)些具體問(wèn)題提出了(le)讨論。
1渦街(jie)流量計的(de)工作原理(li)
渦街流量(liàng)計(簡稱VSP),是(shì)基于卡門(mén)渦街原理(lǐ)制成的一(yi)✉️種流體✂️振(zhen)蕩性流量(liang)計。即在流(liú)動的流體(ti)中放置一(yī)個非♻️流線(xian)型的對稱(cheng)形狀的物(wu)體,就會在(zai)其下流兩(liang)側産生兩(liang)列有規律(lǜ)的💁漩渦即(ji)卡門渦⛹🏻♀️街(jie),其漩渦頻(pín)率正比于(yu)流體速度(dù):F=Stu/d.St的值與漩(xuán)⛱️渦發生體(ti)寬度d和雷(lei)諾數Re有關(guān)。當💃雷諾數(shu)Re<2X104情況下,St爲(wei)變數,當Re在(zai)2X104~7X106的範圍内(nèi)🚩,St值基本上(shang)保持不變(biàn),這段範圍(wéi)🐅爲流量計(ji)的基本測(cè)量範圍。當(dang)d和St爲定值(zhi)時,漩渦産(chan)生的頻率(lǜ)F與流體的(de)平均流速(su)u成正比,.利(lì)🌐用這--特性(xing)制成了渦(wo)街流量計(jì)🐪。斯特勞哈(hā)😘爾數爲無(wu)量綱參數(shu),它與漩渦(wo)發生體形(xing)狀及雷諾(nuò)數有關,圖(tu)2所示爲圓(yuan)柱狀漩渦(wo)發生體的(de)斯特勞哈(ha)爾數與管(guǎn)道雷諾📐數(shu)的關系圖(tu)。由圖可見(jian),在ReD=2X104~7X106範圍内(nèi),Sr可視爲常(chang)數,這是儀(yí)♊表正常工(gōng)作範圍。渦(wō)街流量計(jì)📐輸出的脈(mo)沖頻率信(xin)号不受流(liu)體物性和(hé)組分變化(hua)的影響,即(jí)儀表系數(shù)在一定雷(léi)諾數範🏃🏻♂️圍(wei)内僅與旋(xuán)渦發生體(tǐ)及管道的(de)形狀尺寸(cùn)等有關。但(dàn)是作爲流(liú)量計在物(wù)料平衡及(ji)能源計量(liang)中需檢測(ce)🈚質量流量(liàng),這時流量(liang)計的輸出(chu)信号應同(tóng)時監測體(ti)積流量和(he)流體密度(dù),流體物性(xìng)和組分對(duì)流量計量(liang)還是有直(zhí)接影響的(de)。
2渦街流量(liang)計中常見(jian)的問題及(jí)解決方法(fa)
渦街流量(liang)計尚屬發(fā)展中的流(liú)量計,自20世(shì)紀70年代在(zai)工㊙️業💛上🥵應(yīng)㊙️用🧑🏾🤝🧑🏼以來,由(you)于它具有(yǒu)一些突出(chū)的特點,受(shou)🎯到用戶歡(huan)迎并迅速(su)📞發展。像它(tā)這樣開發(fa)隻有20多年(nian)即已跻身(shen)通用流量(liang)計💛之列,在(zài)流量計中(zhōng)是少有的(de)。由于應用(yong)時間短,無(wu)論理論研(yán)究或實踐(jian)經驗都比(bi)較薄弱,不(bú)免出現-.些(xie)問題,這是(shì)不足爲怪(guài)的。在蒸汽(qì)供熱計量(liang)中,由于蒸(zhēng)汽很難用(yong)其它常規(guī)方法稱量(liàng),同時蒸汽(qi)是供熱的(de)介質✍️,管網(wǎng)和設備的(de)啓停和環(huán)境溫度的(de)變化都給(gei)供熱電廠(chang)或用戶帶(dai)來經濟影(yǐng)⁉️響,渦街流(liu)🔱量計出現(xiàn)異常,了解(jiě)和處理好(hǎo)流量計出(chū)現的異常(cháng),才是解🌈決(jué)争議的有(yǒu)效辦法。實(shí)際流量大(dà)時表計流(liú)量反而變(bian)小,同時壓(yā)力明顯下(xià)降。實際流(liú)💜量超過表(biao)計工作上(shàng)限流量,表(biao)🏃♂️計♊與實際(ji)流量不匹(pǐ)配。渦街流(liu)💜量計的儀(yí)表口徑及(ji)規🔴格選擇(zé)很重要,它(ta)類似于差(chà)壓流🤞量計(jì)節流裝置(zhi)的設🈲計計(ji)算,在進行(hang)儀表選擇(zé)時必須明(ming)确熱用戶(hù)工作狀态(tai)的最大、常(chang)用、最小流(liu)量,還應檢(jiǎn)查流量測(ce)量範圍是(shi)否處于儀(yí)表的工作(zuo)範圍。渦街(jie)流量計的(de)輸出信号(hào)是與工作(zuò)⛷️狀态的體(ti)積流量成(cheng)🔞正比,表計(ji)是在标🔞準(zhǔn)狀态🔴校驗(yan)的,把測到(dào)♍的信号流(liú)量換算成(cheng)同樣爲标(biāo)準狀态下(xià)✏️的流量方(fāng)爲實際流(liu)量,稱爲流(liú)量計的自(zi)動補償計(jì)算。有不規(guī)則🔴的異常(chang)峰值流量(liàng)出現。主要(yào)原🔞因:
1)轉換(huan)器靈敏度(dù)過高;
2)流量(liàng)計受外界(jiè)振動幹擾(rǎo),産生假流(liu)量信号。如(ru)儀表安裝(zhuang)在✔️振🌐動的(de)設備附近(jìn)或有過往(wǎng)車輛的路(lù)邊時,外界(jiè)的振動形(xíng)🐅成一💃🏻一個(gè)🏃🏻♂️類似于渦(wo)街頻率的(de)信号,被表(biǎo)計當做流(liú)量顯示🙇♀️出(chū)來。
首先在(zài)選擇傳感(gan)器安裝場(chǎng)所時盡量(liang)注意避開(kāi)振動源,對(dui)✂️于已經安(ān)裝完成的(de)表計可以(yǐ)通過一-些(xie)辦法補救(jiu):
1)采取減震(zhèn)措施,如采(cai)用彈性軟(ruan)管連接在(zài)小口徑中(zhong)、加🔞裝🛀🏻管道(dào)支撐物等(deng)是有效的(de)減振方法(fǎ):
2)加強信号(hao)濾波,降低(dī)放大器靈(ling)敏度,提高(gao)觸發電平(ping)的方法。條(tiao)件允許的(de)話最好還(hái)是将表計(jì)改裝,遠離(li)振動源。
3雙(shuāng)旋渦發生(shēng)體渦街流(liu)量計用于(yú)蒸汽流量(liang)測量遇到(dào)的難題及(ji)采用的對(duì)策
應力式(shì)雙旋渦發(fa)生體渦街(jie)流量計,由(yóu)于其原理(li)及結構的(de)特點,可以(yǐ)适用于氣(qì)體、液體,可(kě)以制成高(gāo)溫、低溫🐇、高(gāo)壓、耐腐蝕(shí)型🌍流量計(ji),用于多種(zhǒng)流量的測(cè)量。渦街流(liú)量計是通(tong)過檢測流(liu)體經過旋(xuan)渦發生體(ti)處⭐産生的(de)旋渦數而(ér)求得偶段(duàn)時間間隔(ge)内流過的(de)流體總量(liang)。渦街流量(liang)計及其旋(xuan)渦發生體(ti)--般都爲金(jin)屬材料制(zhi)作。根據分(fen)子運動理(lǐ)論可知,金(jīn)屬固體在(zài)高溫下具(jù)有熱膨脹(zhàng)的特性。當(dang)溫度變化(huà)較大時,發(fā)生體的柱(zhù)體寬度和(hé)流量計的(de)本體通徑(jìng)将随之變(bian)化,這将引(yin)起🥰測量誤(wù)差。因此,當(dāng)渦街流量(liàng)計用于🌈蒸(zheng)汽流量測(cè)量時,就有(you)一些特殊(shu)的問題需(xū)要🈲研究,并(bìng)針對不同(tong)情況采取(qǔ)相應對策(cè)。
3.1渦街流量(liàng)計用于蒸(zheng)汽測量時(shí)的儀表常(chang)數修正
當(dang)渦街流量(liàng)計用于燕(yan)汽流量測(ce)量時,盡管(guan)對密度的(de)變化📱采取(qǔ)👣了自動補(bǔ)償校正措(cuo)施,但對于(yú)瞬時流量(liàng)的計量誤(wu)差依然🙇♀️存(cún)在。當渦街(jiē)流量傳感(gan)器使用在(zài)溫度較高(gāo)的場合時(shí),由于傳✉️感(gǎn)器柱體和(he)流量計本(ben)體通流部(bù)分鋼材❄️熱(re)膨脹,幾何(hé)尺寸發生(shēng)變化,直💞接(jiē)使儀表常(chang)數發生變(biàn)化,因此,在(zai)高溫下使(shǐ)用,流量🌈計(ji)的儀表常(chang)數必須進(jin)行修正。由(you)表1結果可(ke)以看出,工(gong)作溫度高(gāo)于100℃時渦街(jie)流量計應(yīng)進行儀表(biao)常數的修(xiu)🈲正。
3.2實際測(cè)量結果與(yu)分析
将3台(tái)插入式雙(shuang)旋渦發生(shēng)體渦街流(liu)量計配
智(zhì)能流量積(ji)算儀
安裝(zhuāng)于某廠,采(cai)用溫、壓補(bǔ)償方式,測(ce)量過熱蒸(zhēng)汽,安裝示(shì)意圖如圖(tu)2所示。
兩台20t/h鍋爐(lú)交替運行(háng),1#和2#管道爲(wei)φ325mm,3#管道爲φ273mm,壓(ya)力爲0.3~0.4MPa,溫度(du)250℃。流量計出(chū)廠時儀表(biao)常數爲Kep=258.00次(cì)/m³,修正後的(de)儀表常數(shu)爲Kt=255次/m3。其修(xiu)正前、後的(de)測量結果(guo)及誤差見(jiàn)表2和表3。
插(cha)入式渦街(jiē)流量計
測(cè)量精度爲(wèi)士2.5%,考慮到(dào)
溫壓變送(song)器
的測量(liàng)誤差和鍋(guo)爐本身的(de)效率等因(yīn)素,用戶認(rèn)爲儀表⚽工(gōng)作正常,計(ji)量基本符(fu)合要求,爲(wei)實現經濟(jì)考🍉核目标(biao)提供了可(ke)信的依據(ju)。
4結束語
在(zài)用渦街流(liu)量計對蒸(zhēng)汽進行測(cè)量時補償(cháng)是十分必(bì)要的📱。一般(ban)情況下,在(zai)飽和蒸汽(qi)測量中均(jun)采用壓力(lì)參數補償(cháng)。因此,在用(yòng)于蒸汽測(ce)量時,流量(liàng)計設計🏃♀️選(xuan)型應💰适當(dang)将被測介(jie)質的下限(xian)流速🌂提高(gao),且溫度上(shang)限最好💋在(zai)250℃左右。雙旋(xuan)渦發生體(ti)渦街流量(liàng)計的旋渦(wo)傳感器與(yu)流量計殼(ké)體的連接(jie)是采用懸(xuan)臂梁結構(gou),用于蒸汽(qi)測量的傳(chuan)感器與殼(ké)體連接處(chù),最好采用(yong)剛性結構(gou)的密封件(jiàn),防止在旋(xuan)渦升力作(zuo)用下,傳感(gǎn)器産生的(de)内應力部(bù)分被密封(feng)件吸✂️收而(ér)使得測量(liang)靈敏度下(xià)降。
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