摘要(yào)：焦化廠(chǎng)在外供(gong)煤氣管(guǎn)道上安(an)裝 插入(rù)式渦街(jie)流量計(jì) ,經嚴格(ge)的參數(shu)設置,投(tou)入使用(yòng)。與 孔闆(pǎn)流量計(jì) 和羅茨(cí)流量計(jì)相比,在(zai)流速大(da)于5m/s時渦(wo)街流量(liàng)計 的精(jing)度較高(gao),并具有(you)測量範(fan)圍寬,安(ān)裝、維修(xiu)方便,清(qīng)⛱️洗、維護(hu)😄費用低(dī)等特點(dian)。
随着我(wo)國城市(shi)煤氣的(de)不斷發(fā)展,一些(xiē)冶金焦(jiao)化廠🌐的(de)焦爐煤(mei)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻氣向供(gòng)民用煤(méi)氣的方(fāng)向發展(zhan)。因此,煤(mei)氣計量(liang)問題變(biàn)得比較(jiào)突出,對(dui)煤氣計(ji)量的精(jīng)度要求(qiu)🚶也越來(lái)越高。過(guo)去一般(bān)采用差(chà)壓流量(liàng)裝置,80年(nián)代初開(kāi)始采用(yong)渦街流(liu)量計測(cè)量焦爐(lu)煤氣流(liu)量。
1孔闆(pǎn)流量裝(zhuang)置
　　孔闆(pan)流量計(jì)量系統(tong)一般由(you)标準孔(kǒng)闆、 差壓(yā)變送器(qì) 、開方器(qì)及比例(lì)積算器(qi)組成,是(shi)目前應(yīng)用比較(jiào)廣泛的(de)💯流量計(jì)量方法(fǎ)之一,它(tā)具有結(jie)構簡單(dan)、使用壽(shou)命🧡長等(děng)優點🏒,目(mu)前已形(xing)成了‼️标(biao)準化和(hé)系列化(huà)。焦化廠(chǎng)外供煤(méi)氣在1985年(nian)以前一(yi)💋直采用(yòng)☎️孔闆流(liu)🤟量計進(jìn)行焦爐(lú)煤氣的(de)計量,在(zài)實🈲際應(ying)用中發(fā)現有以(yi)下不足(zu):(1)因煤氣(qi)爲濕氣(qì)體,冬季(jì)保溫不(bú)好時孔(kǒng)闆易凍(dòng),影響計(ji)🎯量裝置(zhì)正常🔅工(gong)🐆作。(2)焦爐(lu)煤氣中(zhōng)成分複(fú)雜,含有(yǒu)焦油、萘(nai)等多種(zhǒng)雜質,長(zhang)♋期使用(yòng)會使孔(kong)闆孔徑(jing)結污變(biàn)小,銳邊(bian)被髒物(wù)複蓋,直(zhí)接影響(xiǎng)計量精(jīng)度。另外(wài)導壓管(guǎn)堵塞的(de)現❄️象也(ye)時有發(fa)生。(3)因煤(mei)🔞氣受溫(wen)度、壓力(lì)、密度♉影(ying)響較大(dà)。一般中(zhōng)小型焦(jiao)🌈化廠在(zai)設計中(zhōng)沒有考(kao)慮補償(chang)問題。因(yin)此,冬夏(xià)兩季😄測(cè)量誤差(cha)較大。(4)孔(kong)闆流量(liang)計适用(yòng)于穩定(ding)、連續工(gong)作。其量(liang)程☀️比爲(wèi)1∶3。(5)孔闆流(liu)量計至(zhi)少每年(nian)🔞要清洗(xǐ)一次,清(qing)洗時必(bi)🆚須停産(chan)。對于一(yī)些🐕大管(guan)道拆裝(zhuāng)相當困(kun)難,中小(xiao)型企業(yè)難以具(ju)備孔闆(pǎn)裝配能(néng)力,有的(de)一安裝(zhuāng)而訂終(zhong)身,難以(yi)滿足計(ji)量要求(qiu)。
2渦街流(liu)量計
2.1渦(wō)街流量(liàng)計的工(gong)作原理(li)
　　渦街流(liu)量計屬(shu)于流體(tǐ)振動式(shì)流量計(jì),在管道(dào)内紊亂(luàn)流☎️動的(de)介質撞(zhuang)到非線(xiàn)性擋體(ti)(發生器(qì))上,擋體(tǐ)的形狀(zhuang)和紊流(liu)速度是(shì)兩個決(jue)定參數(shu)。當流體(tǐ)流經擋(dang)體時,在(zai)擋體兩(liǎng)側交替(ti)地分離(li)出漩渦(wo),形成“卡(kǎ)門渦街(jiē)現象”見(jiàn)♉圖1。卡門(men)渦街的(de)頻率❤️與(yǔ)流速成(cheng)正比。在(zài)流體中(zhōng)插入柱(zhu)狀物體(tǐ)時頻率(lü)與流體(tǐ)流速的(de)關系可(kě)✉️用式(1)表(biǎo)示:

式中(zhong)f——漩渦頻(pín)率;V——管道(dào)内平均(jun)流速;d——柱(zhu)狀擋體(tǐ)迎流面(mian)寬度;D——流(liú)🚶‍♀️體所🌈在(zài)管道内(nèi)徑;St——斯特(tè)羅哈爾(ěr)數,在雷(léi)諾數104～106範(fan)圍内爲(wei)無量綱(gāng)常數。
　　由(yóu)式1可見(jiàn),通過測(cè)量渦街(jiē)頻率,就(jiù)可算出(chū)流速V,再(zài)由流速(su)求出流(liu)量Q。當漩(xuán)渦在柱(zhu)體兩側(cè)産生時(shí),柱體受(shòu)☂️到與流(liu)向垂直(zhí)的交變(biàn)升力的(de)作用,升(shēng)力的變(biàn)化頻率(lǜ)就是漩(xuan)渦頻率(lü)。利用埋(mái)設在柱(zhù)體内的(de)壓電檢(jiǎn)測原件(jiàn)測出升(sheng)力的變(biàn)化,将升(shēng)力的變(bian)化轉爲(wei)電的頻(pín)率信号(hao),輸送到(dao)轉換器(qi),再進行(háng)放大和(he)整形,形(xing)成頻率(lü)與電流(liú)成正🎯比(bǐ)的模拟(ni)電壓或(huo)電流可(kě)以進行(hang)瞬♈時指(zhǐ)示或🛀累(lei)和計算(suàn),見圖2。


2.2渦街流(liu)量計的(de)特點
　　渦(wo)街流量(liàng)計的特(tè)點是:(1)渦(wō)街流量(liàng)計體積(jī)小,重量(liang)輕,安裝(zhuāng)方便,可(ke)以不停(tíng)産安裝(zhuāng)、拆卸、清(qing)洗和維(wéi)修。(2)測量(liàng)🏃🏻‍♂️範圍寬(kuān),量程比(bi)可達1∶10,幾(jǐ)乎不受(shòu)介質溫(wen)度、壓力(lì)、密度的(de)影響。可(kě)以測量(liàng)空氣、氧(yang)氣、煤氣(qì)、蒸汽、水(shui)和低粘(zhān)度的其(qí)他流體(tǐ)。測量時(shi)氣體流(liu)速🌈應大(dà)于5m/s,水的(de)流速應(ying)在0.5～6m/s之間(jiān)。(3)管道系(xì)統振動(dòng)有可能(neng)疊加到(dào)漩渦分(fèn)離頻🈲率(lǜ)上,這将(jiāng)使測量(liàng)結果不(bu)準确,在(zai)小流量(liang)時幹擾(rao)特别突(tū)出。
3渦街(jie)流量計(jì)的應用(yòng)
3.1渦街流(liu)量計的(de)安裝
　　焦(jiao)化廠三(sān)組六六(liù)型焦爐(lu),向棗莊(zhuang)市供應(yīng)煤氣10萬(wàn)m3/d。2025年12月在(zài)🚶‍♀️外供煤(mei)氣管道(dào)上帶壓(yā)不停産(chǎn)安裝了(le)雙發生(shēng)體CWL-G104C-1插入(ru)式渦街(jiē)流量計(ji),整🔞個安(ān)裝過程(chéng)從開口(kǒu)焊接到(dao)參數設(she)置調👅試(shi)完成僅(jǐn)用3h。
3.2現場(chang)調試
3.2.1儀(yí)表常數(shù)的計算(suan)儀表出(chū)廠時已(yǐ)給出了(le)探頭插(chā)入管道(dào)中心的(de)儀表常(cháng)數,安裝(zhuāng)時隻需(xu)按現場(chang)實際條(tiao)件換🛀🏻算(suan)成儀表(biǎo)流量常(chang)數👈KQ即可(kě)。爲此,需(xu)進行流(liu)場修正(zheng)和阻♈塞(sai)修正換(huan)算:
KQ=KV/TUA(2)
式中(zhōng)KQ——儀表常(cháng)數;KV——儀表(biǎo)出廠時(shi)的标定(ding)常數;T——流(liú)場修正(zhèng)系數;U——阻(zǔ)塞修正(zhèng)系數;A——管(guan)道内斷(duàn)面面積(jī),A=πD2/4。
流場修(xiū)正系數(shu)α可按下(xià)式計算(suan):

式中θ——管(guǎn)道内平(ping)均突出(chū)物高度(dù),mm;Re——雷諾準(zhun)數,Re=354×10-3qDV;q——體積(ji)流量,m3/s;V——工(gōng)作💜狀态(tài)下介質(zhi)的運動(dong)粘度,m2/s。
阻(zu)塞修正(zhèng)系數U按(àn)下式計(ji)算:

式中(zhōng)d——插入杆(gǎn)直徑,mm;D——管(guǎn)道内徑(jìng),mm。
3.2.2由不鏽(xiù)鋼探頭(tou)引起的(de)流量修(xiū)正系數(shù)KT爲:
KT=1-4.8×10-5(T-20)(5)
式中(zhōng)T——使用狀(zhuang)态下的(de)溫度。
3.2.3K′Q值(zhi)的換算(suan)
　　測量煤(mei)氣時,需(xu)要把儀(yi)表顯示(shì)值換算(suàn)爲标準(zhun)狀态P=101325Pa,T=20℃的(de)流量,并(bìng)♊對儀表(biǎo)常數進(jìn)行溫度(du)壓力修(xiu)正:

式中(zhong)P——使用狀(zhuàng)态下的(de)壓力,Pa;T——使(shi)用狀态(tài)下的溫(wēn)度,℃。
根據(jù)上述計(jì)算值設(shè)置流量(liàng)計積算(suàn)儀的常(chang)數開關(guān)。
4對比标(biāo)定
　　氣源(yuan)廠、煤氣(qì)公司和(hé)儀表制(zhì)造廠三(san)家共同(tong)對渦街(jiē)、孔🐅闆、羅(luo)茨三種(zhong)流量計(jì)進行了(le)對比标(biao)定。三種(zhong)儀表🌈的(de)安裝位(wei)🙇‍♀️置見圖(tú)3,标🔴定數(shù)據見表(biǎo)。


　　從計量(liang)裝置的(de)角度出(chū)發,羅茨(ci)流量計(jì)是容積(ji)式,計量(liang)值🐉在小(xiao)⁉️流量時(shi)比渦街(jie)和孔闆(pǎn)流量計(jì)高。從表(biao)中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼看出(chu)流速低(di)于5m/s時羅(luó)🙇🏻茨表計(ji)量值高(gao)于渦街(jiē)和孔闆(pǎn)流量計(jì),說明渦(wō)🌍街和孔(kong)闆流量(liang)🔅計在流(liu)速低時(shi)計量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼值(zhi)偏低。高(gāo)流速時(shí)渦街流(liú)量計🔅的(de)量值大(da)🌏于羅茨(ci)流💞量計(jì)的顯示(shi)值,說明(ming)渦街流(liú)量計在(zài)流速大(da)于5m/s才能(néng)發揮理(li)想計量(liang)性能。從(cong)工藝上(shang)看出,渦(wo)街流量(liàng)💃🏻計在羅(luó)茨表之(zhī)前,無旁(páng)通,無洩(xiè)漏。而羅(luo)茨🔴表前(qián)有幹脫(tuo)設備,煤(méi)氣中的(de)一些雜(za)質,已被(bei)過濾,再(zài)加上閥(fá)門的洩(xie)⭐漏,因此(ci),羅茨表(biao)計量值(zhí)低于渦(wō)街流量(liang)計是正(zhèng)常的🏃🏻‍♂️。
5結(jie)語
5.1對渦(wo)街流量(liang)計的跟(gen)蹤對比(bi)和數據(jù)分析表(biao)明,在流(liu)⭐量正🏃‍♀️常(chang)情況下(xia),渦街流(liú)量計精(jīng)度比孔(kong)闆高。在(zai)低流速(sù)或間斷(duàn)供氣時(shí),流量計(jì)量值偏(piān)低,有時(shí)有失準(zhǔn)現象。
5.2渦(wo)街流量(liàng)計拆裝(zhuāng),維護方(fang)便,清洗(xi)、維護費(fei)用低,不(bu)會因拆(chāi)裝❓、檢修(xiū)❌而影響(xiang)生産。
5.3在(zài)煤氣溫(wen)度較低(di)時,渦街(jie)探頭易(yi)結萘及(jí)髒物,實(shí)際🌐使用(yòng)💋時📐應加(jiā)以注意(yi)。

以上内(nei)容源于(yú)網絡，如(ru)有侵權(quán)聯系即(jí)删除!