摘要:主要介紹渦(wo)街流量計 的特點(dian)，并分析了渦街流(liu)量計的測量原理(li)和測量方法，通🌈過(guo)🧡在UOP丙烷脫氫工藝(yì)裝置的實際應用(yòng)中的🚶具體情況和(hé)運⁉️行維護中🐕的經(jīng)驗，提出在渦街流(liu)量計安裝🔞、調試和(he)維護上應注意的(de)事項，最後對渦街(jie)流量計在生産運(yùn)行過程中的常見(jian)故障進行了分🌈析(xī)，并提出了故障處(chù)理方法。
　　丙烷脫氫(qing)獲取丙烯的生産(chan)工藝，因其原料、産(chan)品單一，投資低而(er)收率高等優勢，越(yuè)來越受到各個廠(chang)家的重視。在目前(qián)已經投産的丙烷(wán)脫氫裝置中，主要(yào)移動床反應器、催(cui)化劑連續再生工(gōng)藝和采用的固定(ding)床反應器的工藝(yì)。這兩項工藝技術(shu)成👅熟可靠，均已實(shi)現工業化且各具(jù)特點。本裝置由北(bei)京寰球工程公司(sī)承擔設計，采用負(fu)壓生産技術、催化(hua)劑連續再生工藝(yì)。催化劑的循環動(dòng)力主要💋來自于催(cui)化劑自身重力流(liú)流動和提升氫氣(qi)流量，根據本裝置(zhi)介質幹淨和對壓(yā)力損失要求比🚶較(jiào)嚴格的特點，結合(hé)🚶‍♀️渦街流量計精度(du)高、可靠性好、價格(gé)便宜、使用場所要(yao)求不高的特點，故(gù)選用渦街流量計(ji)作爲本裝置催化(huà)㊙️劑及氫氣的流量(liàng)測⛹🏻‍♀️量。
1渦街流量計(ji)結構特點和工作(zuo)原理
1.1結構特點
　　渦(wo)街流量計是一種(zhong)速度式流量計，根(gēn)據卡門渦街原理(lǐ)來測👌量氣體、蒸汽(qi)或液體的體積流(liú)量。主要用❓于工業(yè)管💋道介質流體的(de)流量測量，能夠測(cè)量氣體、液體、蒸汽(qi)等多種介質。其特(te)點🥰是壓力損失小(xiao)，量程範圍大，精🌐度(dù)高，在測量工況體(tǐ)積流量時幾乎不(bú)受流體密度、壓力(li)、溫度、黏度等參數(shù)的影😘響。無可動機(jī)械零件，因此🌈可靠(kao)性高，維護量❄️小，儀(yi)表參數能👣長期穩(wen)定。
1.2工作原理
　　渦街(jiē)流量計由漩渦發(fa)生體、頻率檢測器(qi)、信号轉換器等㊙️組(zu)成，輸✌️出4~20mADC信号或脈(mò)沖電壓信号。其工(gong)作原理是在流體(ti)中設置漩渦發生(sheng)體，從旋渦發生體(tǐ)兩側✔️交替地産生(shēng)有規則的漩渦，這(zhe)種漩渦稱爲卡門(mén)渦列，如圖1卡門渦(wo)列示意圖所示，漩(xuan)渦列在漩渦發生(shēng)體下遊非對稱地(dì)排列[2]。
　　根據大量實(shí)驗證明，漩渦發聲(shēng)體單側漩渦産生(shēng)的頻率f、流速v、直徑(jing)d之間有如下關系(xi)：
 
　　式(1)中:Sr爲斯特勞哈(hā)爾數。由于Sr是雷諾(nuo)數的函數，由此☁️得(dé)到:
 
　　式(2)中:A。爲流通截(jié)面積;Σ爲儀表常數(shu)。
　　根據上式可以知(zhi)道，當斯特勞哈爾(er)數Sr爲常數時，流量(liang)Qv與🐆單側漩✔️渦産生(sheng)的頻率f成正比關(guān)系。
　　所以，使用檢測(cè)元件測出漩渦的(de)頻率，就可以算出(chu)流體的流量。
 
1.3漩渦(wo)發聲體
　　常見的漩(xuan)渦發聲體有圓柱(zhu)形、T柱形、三角形等(děng)。圓柱形漩渦🏃‍♀️發聲(sheng)體的斯特勞哈爾(er)數較大，穩定性也(yě)強，壓力損失小，但(dàn)漩渦度較低同)。T柱(zhù)形漩渦發聲體的(de)穩定性高,漩渦強(qiáng)度大🍓，但壓損🎯較大(dà)。三角形漩渦發聲(shēng)體的壓力損失适(shi)中，漩渦強度較大(da)，穩定性也好，使用(yòng)較多。UOP丙🤟烷脫氫工(gong)藝🤩裝置的渦街流(liú)量計多使🌏用在氫(qīng)氣介💃🏻質環境下，對(dui)壓力損失要求比(bǐ)較嚴格，故選用的(de)基本都是三角形(xíng)漩渦發聲體。.
2渦街(jie)流量計安裝注意(yì)事項
1)渦街流量計(ji)傳感器應該保證(zheng)盡量水平或垂直(zhí)安裝在與公♌稱⁉️通(tong)徑相應的管道上(shang)，如果非得垂直安(an)裝時，流體的流向(xiàng)應自下而上。
2)渦街(jie)流量計在用作流(liú)量調節時，應将渦(wo)街流量計的🔞傳♊感(gǎn)器安裝在調節閥(fa)的前面，否則在小(xiǎo)流量時，調節閥産(chan)生的💘射流會對💰渦(wo)街流量計的測量(liàng)産生影響，會出現(xian)閥💘門開小，流量反(fan)而增大的現象。
3)前(qian)後直管段要求流(liu)量計在安裝時，其(qí)上遊和下遊應配(pèi)🏃🏻‍♂️置一定長度的直(zhí)管段，其長度應滿(man)足安裝的要求。流(liu)量計上遊要🔞保證(zheng)有10D~35D的直管段，流量(liang)計下遊直管段應(ying)大于5D，上遊直管段(duan)的長短,根據上遊(you)管線♉是否有直角(jiao)彎、擴大管、縮徑管(guan)而定。.
4)防震安裝。管(guan)道的強烈震動會(hui)對渦街流量計的(de)測量💰産生一🍓定的(de)影響，故渦街流量(liang)計應盡量避免安(ān)裝在⛱️強烈震動的(de)管道上，特别是橫(heng)向振動，以免影響(xiǎng)測量精度。若必須(xū)安裝在存在震動(dong)的管道上時☎️，可以(yi)采取🏃‍♂️下面的方法(fǎ)來減少震動引起(qǐ)❗的幹擾:在管道适(shì)當的位置設置固(gu)定支架、導向支架(jia)、滑動支架或限位(wèi)裝置，必要時設置(zhì)減振器或阻尼器(qi)，達到降低振動噪(zao)聲目💋的。
5)測量高溫(wēn)介質時的安裝。根(gēn)據工藝介質操作(zuò)溫度大于100℃時，可選(xuǎn)用分體式渦街流(liu)量計，傳感器側裝(zhuāng)或朝下安裝。工藝(yi)管線做保溫時，保(bǎo)溫不超過儀表标(biāo)記的最大保溫截(jié)至線📐，避免由🏃于高(gao)溫的原因造成傳(chuán)感器内電氣元件(jian)故障。
6)連接傳感器(qi)的專用電纜盡可(kě)能遠離強電磁場(chang)，決不允許與高⛹🏻‍♀️壓(ya)電纜平行敷設。渦(wo)街流量計表頭格(ge)蘭接線做好防水(shuǐ)、防✏️潮處理，防止電(dian)氣元件損壞。
3常見(jian)故障分析及處理(lǐ)方法
　　由于渦街流(liu)量計流量信号很(hěn)弱，屬于亳伏級、微(wei)安級或✨更低。這些(xie)微弱的信号，有的(de)還要用較長的分(fèn)🤞體式電纜送到儀(yí)表的檢測放大器(qì)，中間耗損很大。同(tóng)時由于儀表安裝(zhuang)的現場都在裝置(zhì)内，供電電纜密集(jí)，大功✌️率的電力設(she)備啓動🏃‍♂️頻繁，在周(zhou)圍産生強🌈大的電(diàn)磁場，導緻渦街流(liu)量計電源不㊙️穩并(bing)對流量😘信号産生(shēng)幹擾，直接影響變(bian)送器的流量測量(liàng)[4]。
3.1故障現象:測量值(zhí)波動大
(1)分析原因(yīn):阻尼時間設置過(guò)小或者靈敏度值(zhi)設置🍉過大。
(2)解決辦(ban)法:設置setup-電流輸出(chu)curentoutput-阻尼outputdamping默認3s，在不影(ying)響安全操作的前(qian)提下，可以适當增(zēng)大阻尼時間。另外(wai)設置菜單中還有(you)靈敏度值，值越高(gāo)越靈敏，值越低越(yuè)遲鈍。另外渦街小(xiao)流量切除LF-cutoff推薦采(cǎi)用默認值0和50%，這個(ge)50%意思是如果切除(chu)值設了10kg/h，那麽當流(liú)量低于該值時會(huì)被切掉，然後再重(zhòng)新超過10kg/h的50%也就是(shì)15kg/h以上才會重新顯(xiǎn)示，防止流量來回(huí)在小.流量切除值(zhí)附近震蕩。
3.2故障現(xiàn)象:渦街小流量測(ce)不到
(1)分析原因:靈(ling)敏度值設置過大(dà)。
(2)解決辦法:專家Expert-輸(shū)入授權的密碼一(yi)傳感器Sensor-傳感器調(diào)整Sensoradjust--最小流量系數(shu)minflow.coefficient可從11改爲8到3。這個(ge)系數類似于靈敏(min)度，值越小越對小(xiao)流量敏感，但太小(xiǎo)3以下也容易引入(ru)幹擾産生波動。極(ji)個别小流量工況(kuàng)如果設爲2、1、0還沒有(yǒu)流量顯示，可把傳(chuan)感器調整菜單中(zhōng)渦街最小頻率設(shè)爲0進行觀察。該步(bu)驟的所有參數建(jiàn)議都采用默認，除(chu)非特殊情況工況(kuàng)的流量确實很小(xiǎo)測不到，可修改進(jìn)行觀察。另外每次(cì)修改後，需要等待(dài)0.5min才能生效産生新(xin)的測量值。
3.3故障現(xian)象:面闆不亮或啓(qi)動異常
(1)分析原因(yin):通常是傳感器脖(bo)子内圓形預放闆(pan)故障導緻，偶爾變(bian)送器右邊腔室電(dian)源模塊也會引起(qi)上🌈述現🔞象，另👄外分(fèn)體式渦街🐉傳感器(qi)四個端子的半圓(yuán)🔞形接線闆進水或(huò)故障㊙️也會導緻上(shang)述現象。
(2)解決辦法(fǎ):如果現場介質溫(wēn)度超過200℃，表頭必須(xū)側裝或下裝，100℃以上(shàng)則建議側裝或下(xia)裝，避免傳感器脖(bo)子🈲内圓🔴形預放闆(pan)🥵被燙⁉️壞。由于高溫(wēn)和安裝等原因，圓(yuán)☀️形預放🙇‍♀️闆是相對(duì)容易壞的闆件。使(shi)用排除法更換圓(yuan)形預放闆、電源模(mo)⁉️塊、半圓形接線闆(pǎn)。
4渦街流量計維護(hù)
　　從裝置開工後的(de)使用和維護來看(kàn)，渦街流量計是👣一(yi)種結構簡單、測量(liàng)精度高、校驗方便(biàn)、故障低、易于維修(xiū)的流量測量表⁉️。但(dàn)想要其保持可靠(kào)、長周期的使用還(hai)是要加強平時的(de)巡檢維護。
(1)由于本(ben)裝置地理位置身(shen)處海島，空氣濕度(du)較大，日常多🍓做巡(xun)檢時，如發現表内(nèi)有潮濕現象，要及(ji)時進行幹燥處理(li)。建議在天氣幹燥(zào)條件允許的情況(kuang)下，将受潮儀表蓋(gài)打開，通風透氣幾(jǐ)小時。
(2)對于工藝管(guǎn)線振動較大地方(fāng)，增加管道支撐等(děng)減震措施，防止渦(wo)街流量計内部元(yuan)器件振松或脫落(luo)。
5結論
　　渦街流量計(ji)的檢測傳感器不(bú)直接接觸被測介(jie)質，性能🔴穩定，能夠(gou)長期運行，壓力損(sǔn)失較小，量程範圍(wei)大，精度高，與采🆚用(yòng)了UOP工藝的丙烷脫(tuo)氫裝置的介質潔(jié)淨，壓力和流量控(kòng)制要求高的特點(dian)㊙️契合，通過綜合實(shi)用性🔴、經濟型的考(kǎo)慮，本裝置循環氫(qing)🔞氣的流量🧡測量，選(xuan)用渦街流量計具(ju)有廣泛的優點。前(qián)期做好選型、正确(què)規範安裝，做好設(shè)備的防水、防潮措(cuo)施，加上日常的維(wéi)護保🌈養，既減少儀(yi)表維護人員的工(gōng)作量，又能保證了(le)裝置的平穩運行(hang)。美國UOP公司的Oleflex工藝(yì)，選用了Pt/A1203催🈲化劑，又(yòu)使用串聯的四個(gè)加熱爐和四個絕(jue)熱式移動床，反👌應(ying)器的操作溫度範(fàn)圍♋600~650"C，操作壓力-0.01MPa進行(háng)脫氫反應。脫氫反(fan)應爲強吸熱反應(ying)，循環氫氣操作溫(wen)度較高，對渦街流(liú)量計㊙️的安裝與保(bao)溫有特㊙️殊的要.求(qiú)，渦街流量計表頭(tou)要求側裝或垂直(zhi)朝下安裝。

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