渦(wo)街流量計(jì)用于蒸汽(qi)管道計量(liàng)中的常見(jian)異常及😄處(chù)理

1. 渦(wō)街流量計(ji)的工作原(yuán)理

        渦(wō)街流量計(ji)簡稱 vsD，是基于卡(kǎ)門渦街原(yuan)理制成的(de)一種流體(ti)振蕩性流(liu)量計。即在(zai)流動的流(liú)體中放置(zhì)一個非流(liu)線型的對(dui)稱形狀的(de)物體（渦街(jiē)流量傳感(gan)器中稱之(zhi)爲漩渦發(fa)生體），就會(huì)在其下流(liú)兩側産生(shēng)兩列有規(guī)律的漩渦(wo)即卡門渦(wo)街，其漩渦(wō)頻率正比(bi)于流體速(su)度：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wō)街頻率 d--漩渦發(fā)生體寬度(dù)

    u-來流(liu)速度     S_-斯特勞哈(ha)爾數

    S_的值與漩(xuan)渦發生體(tǐ)寬度研口(kou)雷諾數 Re有關。當(dāng)雷諾數 Re<2×104情況下(xià)， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的(de)範圍内， S_值基本(běn)上保持不(bu)變，這段範(fan)圍爲流量(liang)計的基本(ben)測量範圍(wéi)。

       式 (1)表明，當(dang) d和 S_爲定值(zhi)時，漩渦産(chan)生的頻率(lü) F與流(liú)體的平均(jun)流速 u成正比，利(lì)用這一特(tè)性制成了(le)渦街流量(liàng)計。

        斯(si)特勞哈爾(er)數爲無量(liang)綱參數，它(tā)與漩渦發(fa)生體形狀(zhuang)及雷諾數(shu)有關，圖 2所示爲(wèi)圓柱狀漩(xuán)渦發生體(tǐ)的斯特勞(láo)哈爾數與(yu)管道雷諾(nuò)數的關系(xì)圖。由圖可(ke)見，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内， Sr可視爲(wei)常數，這是(shi)儀表正常(chang)工作範圍(wei)，

        渦街(jie)流量計輸(shū)出的脈沖(chong)頻率信号(hao)不受流體(tǐ)物性和組(zu)分變化🏒的(de)影響，即儀(yi)表系數在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nei)僅與漩渦(wō)發生🐕體及(ji)管道的形(xíng)狀尺寸等(deng)有關。但是(shi)作爲流量(liang)計在物⛷️料(liao)平衡✨及能(néng)源計量中(zhong)需檢測質(zhì)量流量的(de)，這時流量(liàng)計的輸出(chu)信号應同(tong)時監測體(tǐ)積流量和(he)流體密度(du)🥵，流體物性(xing)和組分對(duì)流量計量(liang)還是有🏃直(zhi)接影響的(de)。

        渦街(jie)流量計具(ju)有以下一(yī)些特點：

    1) 輸出爲(wèi)脈沖頻率(lü)，其頻率與(yu)被測流體(tǐ)的實際體(tǐ)積流量成(chéng)正比，它不(bú)受流體組(zǔ)分、密度、壓(ya)力、溫度的(de)影響；

    2) 測量範圍(wéi)寬，一般範(fàn)圍度可達(dá) IQ 1以上(shang)；

    3) 度較(jiào)高的（與差(cha)壓式，浮子(zi)式流量計(ji)比較），對于(yu)氣體一般(ban)爲測🔱量值(zhi)的（ ±1蜘(zhī) ±2%R無零(líng)點漂移；

    4) 結構簡(jian)單牢固，安(ān)裝方便，維(wei)護費較低(dī)；

    5) 應用(yong)範圍廣泛(fan)，可适用液(ye)體、氣體和(hé)蒸氣。

    6) 壓損小 (約爲孔(kong)闆流量計(ji) 1/4- 1/2)。

         應該看到(dào)，渦街流量(liang)計尚屬發(fā)展中的流(liú)量計，渦街(jiē)流量計自(zì)🌈 20世紀(ji) 70年代(dài)在工業上(shang)應用以來(lái)，由幹它具(jù)有一些突(tū)出的特點(dian)，受到用戶(hù)歡迎，并得(dé)到迅速發(fa)展。像它這(zhe)樣開發隻(zhī)有 2哆(duō)年即己跻(jī)身通用流(liu)量計之列(liè)，在流量計(ji)中是少有(you)的。由于應(yīng)用時間短(duan)，無論理論(lùn)研究或實(shi)踐經驗都(dou)比較薄弱(ruo)，不免出現(xiàn)一些問題(tí)，這是不足(zu)爲怪的。

        在蒸汽(qi)供熱計量(liàng)中，由于蒸(zheng)汽很難用(yòng)其它常規(guī)方法🔞稱量(liàng)，同時蒸汽(qi)是供熱的(de)介質，管網(wang)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(dài)來經濟影(yǐng)響，渦街流(liu)量計出現(xian)異✍️常和故(gu)障時，會給(gěi)用戶帶來(lai)更多疑惑(huo)和顧慮，了(le)解和處理(lǐ)好🍓流量計(jì)出現的異(yì)常，才是解(jie)決争議的(de)zui有效辦法(fǎ)。

2. 常見(jian)異常及處(chù)理

    (1) 故(gù)障現象實(shi)際流量大(da)時表計流(liu)量反而變(bian)小，同時壓(ya)力明顯下(xià)📐降。

       故(gu)障原因：實(shí)際流量超(chāo)過表計工(gōng)作上限流(liu)量，表計與(yu)實際流量(liang)不匹配。

       渦街流(liú)量計的儀(yí)表口徑及(jí)規格選擇(ze)很重要，它(tā)類♈似🔴于差(chà)壓😄流🔆量計(jì)節流裝置(zhì)的設計計(jì)算，在進行(háng)儀表選🔴擇(zé)時必須明(míng)确熱用🌏戶(hù)工作狀态(tai)的zui大、常用(yong)、zui小流量，還(hai)應檢查流(liú)量測量範(fàn)圍是否處(chù)于儀表的(de)*工作範圍(wei)（即‼️上限流(liu)量的 1/2～ 2/3處）。渦(wō)街流量計(ji)的輸出信(xìn)号是與工(gong)作狀态的(de)體積流😘量(liàng)🥵成正比✔️的(de)，表計是在(zài)标準狀态(tai)校驗的，把(ba)測到的信(xin)号流量換(huan)算成同樣(yang)爲标準狀(zhuàng)态下的流(liú)量方爲實(shí)際流量，這(zhè)被稱爲流(liu)量計的自(zi)動💚補償計(jì)算。

  Q黾(miǎn) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中：

  Q-補償計算(suan)得出的實(shí)際體積流(liú)量， m3／ h；

  Q-工(gōng)作狀态測(cè)量到的脈(mo)沖頻率所(suo)對應的體(tǐ)積

流(liú)量， nf /h;

    B P-分(fen)别爲工作(zuò)狀态和标(biao)準狀态下(xia)的

壓(ya)力， Pa;

    T Tn -分(fèn)别爲工作(zuò)狀态和标(biāo)準狀态下(xià)的熱力

學溫度(dù)， K

    Z z-分别(bié)爲工作狀(zhuang)态和标準(zhǔn)狀态下的(de)氣體

匿縮系數(shu)。

       在用(yong)戶用汽高(gao)峰時，表計(jì)可測量頻(pín)率和容積(jī)流量 Q都達至上(shang)限不再上(shàng)升，同時因(yin)爲受過小(xiao)的管道通(tong)徑🍓節流，造(zao)☂️成壓力 p下降，所(suǒ)以表計的(de)顯示流量(liàng) Q下降(jiàng)。

        當用(yong)戶沒有提(ti)供準确的(de)用汽量信(xin)息，或是擴(kuo)大生産後(hòu)未及💛時通(tong)知供汽方(fang)，就可能造(zào)成類似現(xian)象，尤其在(zai)量程🚶‍♀️範圍(wei)較小的小(xiao)流量用戶(hu)中更容易(yi)出現。此時(shí)，通過比較(jiào)❤️該流量下(xià)的對應頻(pín)率脈沖值(zhí)，就可以了(le)解實際的(de)流量🌂情況(kuàng)。必要☔時需(xu)要更換适(shi)合的流量(liàng)計。

     (2) 故(gu)障現象用(yòng)戶停止用(yong)汽後還有(yǒu)一個穩定(ding)的用汽☂️量(liàng)⛱️。

     故障(zhàng)原因儀表(biao)靠近強電(diàn)設備或高(gāo)頻脈沖幹(gàn)擾源，受附(fu)近電纜的(de)電磁信号(hào)影響形成(cheng)假信号。

      這種情(qíng)況下，通常(cháng)可以通過(guo)分析當時(shí)的假流量(liang)信🌐号的頻(pín)率，正好爲(wei) 5 0Hz即常(chang)用的交流(liú)電的頻率(lǜ)來确定。通(tōng)過遠離幹(gàn)擾源安裝(zhuang)💋，改善屏蔽(bi)與接地，排(pái)除電磁幹(gan)擾就可以(yǐ)得到💃🏻解決(jue)。

    (3) 故障(zhàng)現象有不(bú)規則的異(yì)常峰值流(liu)量出現。

       故障原(yuan)因：轉換器(qì)靈敏度過(guò)高；流量計(ji)受外界振(zhen)動幹擾，産(chan)🌂生假流量(liang)信号。

       如儀表安(an)裝在振動(dong)的設備附(fu)近或有過(guò)往車輛的(de)路邊時，外(wai)界的振動(dong)形成一個(ge)類似于渦(wo)街頻率的(de)信号，被表(biǎo)計當做流(liu)量顯🈲示出(chu)來。首先在(zài)選擇傳感(gǎn)器安裝場(chǎng)所時盡量(liang)注意避開(kāi)振動源，對(duì)于已經安(ān)裝完成的(de)表計可以(yǐ)通過一些(xiē)🏃‍♀️辦法補救(jiu)：

    -采取(qǔ)減震措施(shi)，如采用彈(dàn)性軟管連(lián)接在小曰(yue)徑中，加裝(zhuāng)💃管道支撐(cheng)物是種有(you)效的減震(zhèn)方法；

    -加強信号(hào)濾波，降低(dī)放大器靈(ling)敏度，提高(gāo)觸發電平(ping)的方法✏️。

    條件允(yǔn)許的話還(hái)是将表計(jì)改裝，遠離(li)振動源。

       (4) 故障現(xiàn)象用戶用(yong)汽較小時(shí)，表計顯示(shì)流量爲零(líng)。

       故障(zhàng)原因：這是(shi)所有流量(liàng)計都存在(zài)的小流量(liàng)切換問題(ti)，當用戶🏃‍♂️流(liú)量小到一(yī)定值時，表(biǎo)計己不能(néng)檢測到微(wei)💃🏻小的🌂信号(hào)而當作無(wú)信号計量(liàng)爲零流量(liàng)，造成計量(liàng)誤差。

        相比較于(yu)孔闆式流(liu)量計，渦街(jiē)流量計的(de)小流量測(ce)量能力🔞還(hái)是相當不(bu)錯的，目前(qián)可解決的(de)辦法是：首(shou)先在給熱(re)用戶進行(hang)表計⛷️選型(xíng)時要盡量(liang)選擇合适(shì)的口徑✍️，尤(yóu)其不☔能過(guo)大，口徑越(yue)大所可能(neng)出現小流(liú)量切換值(zhi)也越大；其(qi)次一些熱(re)用戶和供(gòng)熱單位協(xié)議，參考用(yòng)戶☂️端的蒸(zheng)汽溫度來(lái)判斷用戶(hù)是否用汽(qì)，如果在一(yī)定溫度值(zhi)以上按用(yong)戶表計zui小(xiǎo)汽量統計(jì)，低于該溫(wēn)度值視爲(wei)用戶停用(yong)，計量爲零(ling)。

     ⑤故障(zhàng)現象用戶(hu)用汽量突(tu)然變小，同(tóng)時壓力也(ye)同比例下(xia)降。

故(gu)障原因：用(yong)戶端壓力(lì)變送器信(xìn)号管堵塞(sāi)或被閥門(mén)🔅被人💃🏻爲關(guan)閉。

此(cǐ)時可以通(tong)過分析流(liu)量信号脈(mò)沖值大概(gai)了解實際(ji)流量，和故(gu)障 1道(dào)理相似，同(tong)樣的脈沖(chong)信号下，壓(yā)力變小給(gei)了計量系(xì)統一個介(jie)質比容變(biàn)小的假信(xìn)息，通過系(xì)統的補償(chang)計算後，總(zǒng)計⁉️量結果(guo)也失真了(le)。所以除了(le)供汽方作(zuò)好日常計(jì)量🎯檢查，及(jí)時發現異(yi)常，通常還(hái)要求用戶(hù)方的表計(ji)盡量上鎖(suo)防止人爲(wèi)破壞。壓力(lì)導管與變(biàn)送器之間(jian)不裝閥門(mén)直通也是(shi)一個辦法(fa)。

      (6) 故障(zhàng)現象對于(yu)無線電遠(yuǎn)程管理的(de)用戶，用戶(hù)端電源消(xiao)失，遠程系(xi)統招測不(bú)到，直至電(dian)源恢複。系(xì)統招測不(bú)到期間表(biao)🔞計計量爲(wèi)零，給供汽(qì)單位帶來(lái)損失。

       由于熱用(yòng)戶終端箱(xiang)電源的重(zhong)要性，安裝(zhuang)時就要求(qiú)接入📱熱用(yong)♋戶端的zui可(ke)靠電源，但(dan)如果用戶(hu)方用電不(bú)穩尤其是(shi)停電後仍(reng)要進🐕行生(shēng)産的，可增(zeng)設一台大(da)容量蓄🏒電(diàn)池，zui長用電(dian)時間可達(dá)一周。

3. 結束語

       在衆多(duo)的流量計(jì)中，渦街流(liú)量計的經(jing)濟性較好(hao)，是一🏃🏻‍♂️種經(jing)濟實惠的(de)流量計。渦(wō)街流量計(jì)的基本性(xìng)能處于中(zhong)等偏上水(shuǐ)平，購置🥵費(fei)低于質量(liang)式、電磁式(shi)、容積式等(deng)，而安裝👣、運(yùn)行、維護費(fèi)低于節流(liu)式、容積式(shì)、渦輪式等(deng)，如僅作爲(wèi)控制系統(tong)檢測儀表(biǎo)可采用幹(gàn)校方式節(jie)省周期校(xiao)驗費用。

        多年實(shi)踐證明，渦(wō)街流量計(ji)的選用選(xuan)型和使用(yong)）是用好流(liu)量計的關(guān)鍵環節，儀(yí)表制造廠(chǎng)應加強售(shòu)前服務，即(ji)幫助用戶(hù)選型，并在(zai)安裝投用(yòng)上給予指(zhǐ)導。隻要抓(zhua)住這一環(huan)節，該流量(liang)計不失爲(wèi)一種性能(néng)不錯的流(liu)量計