渦街(jiē)流量計主(zhu)要用于工(gong)業管道介(jie)質流體的(de)流量測量(liàng)，其特點是(shi)壓力💚損失(shī)小，量程範(fàn)圍大，精度(du)高，在測量(liang)流體工況(kuang)體積流量(liàng)時幾乎不(bu)受流體密(mi)度、壓力、溫(wēn)度、黏度等(deng)參數的影(ying)響，可用來(lái)測量液體(tǐ)、氣體、蒸汽(qi)等多種介(jiè)質，且維✌️護(hù)量小、成本(ben)低廉，因此(cǐ)被廣泛應(yīng)用于氯堿(jian)行業。
1渦街(jiē)流量計的(de)工作原理(lǐ)
　　渦街流量(liang)計是基于(yú)卡門渦街(jiē)原理(karmanvor-texstreet)進行(háng)測量。當流(liu)體通過漩(xuan)渦發生體(ti)時，發生體(tǐ)兩側會交(jiāo)替出現有(yǒu)規則💃🏻的漩(xuan)渦，這❌種旋(xuan)渦稱爲卡(ka)門渦街。而(ér)且兩側漩(xuán)渦的旋轉(zhuan)方向🤟相反(fǎn)(見圖1)，每個(ge)漩渦将⛱️産(chǎn)生一個低(di)壓區，傳感(gan)器監測壓(ya)力變化并(bing)轉換成脈(mò)☁️沖信号。在(zài)流量計的(de)允許量程(cheng)範圍✉️内，渦(wo)街的形成(chéng)具有一定(ding)的規律。因(yīn)此♊，渦街頻(pín)率與體積(ji)流量成比(bi)例關系。标(biāo)定系數(K系(xi)數)爲比例(li)常數，也就(jiu)是通常所(suo)說的儀表(biao)系數。K系數(shu)爲流量計(ji)流量系數(shu)，其物理意(yi)義是每立(lì)方米流體(ti)的脈沖數(shù)。

　　在流量計(jì)的允許量(liang)程範圍内(nei)，K系數僅僅(jin)取決于流(liú)量計的幾(ji)何尺寸，與(yu)流體流速(su)和物理特(tè)性(如黏度(dù)🈲和密度)無(wú)關。因此，K系(xì)數與被測(cè)介質類型(xing)無關。
　　初始(shǐ)的測量信(xìn)号(渦街頻(pin)率)已進行(hang)數字化處(chu)理，與🐆流量(liang)成線性比(bi)例關系。流(liú)量計在出(chu)廠前通過(guò)标定🏃‍♀️确定(dìng)♉K系數。
　　流量(liang)計的允許(xǔ)量程範圍(wéi)主要取決(jue)于雷諾數(shù)(Ｒe)，Ｒe是流📐體的(de)慣性力和(he)黏性力的(de)比值，用于(yú)表征流體(ti)的流動特(te)性。在采用(yong)渦街📐流量(liang)計進行測(ce)量時，當Ｒe＞4000後(hòu)，儀表才會(huì)有顯示值(zhí);當Ｒe＞20000後，儀表(biǎo)的測⛹🏻‍♀️量值(zhi)才是線性(xìng)的。Ｒe的✔️計算(suàn)公式見式(shì)(1)。

　　式中:Qe爲流(liu)體流量，m3/s;di爲(wei)内徑，m;μ爲流(liú)體動力黏(nián)度，Pa·s;ρ爲流體(ti)密度，kg/m3。

2渦(wō)街流量計(ji)的特點
2．1優(you)點
(1)安裝簡(jian)便，免維護(hù)(與差壓式(shi)流量計比(bǐ)較)。
(2)應用範(fàn)圍廣，可以(yi)測量液體(tǐ)、氣體以及(jí)蒸汽(與電(dian)磁流量✊計(ji)☁️比㊙️較)。
(3)測量(liang)液體、氣體(tǐ)或蒸汽時(shí)，儀表内置(zhi)的溫度壓(yā)力傳感器(qi)直🔆接補償(chang)，可得出質(zhì)量流量、标(biāo)況流量、熱(rè)量、比焓等(deng)🐪值。
(4)成本低(dī)、壓損小(與(yu)科氏力質(zhi)量流量計(ji)比較)。
(5)結構(gou)簡單牢固(gù)，無可動部(bu)件，使用壽(shòu)命長。
(6)采用(yong)抗機械振(zhèn)動、抗沖擊(ji)和抗髒污(wū)的結構設(shè)計。
(7)更換傳(chuán)感器後不(bu)需要重新(xīn)标定。
2．2缺點(diǎn)
(1)量程比小(xiǎo)于10∶1(質量流(liu)量計一般(bān)在25∶1，電磁流(liu)量計爲100∶1)。
(2)管(guǎn)道振動對(dui)流量計影(ying)響較大。
(3)最(zuì)小流量受(shou)Ｒe影響。
(4)安裝(zhuāng)要求高，對(duì)直管段以(yǐ)及墊圈同(tóng)心度有較(jiào)高的要求(qiú)(質量流量(liang)計無直管(guan)段要求，電(diàn)磁流量計(ji)要求❄️其前(qian)面直管段(duàn)👈長度爲10DN，其(qí)✌️後面直管(guan)段長度爲(wèi)5DN)。
3渦街流量(liàng)計選型注(zhu)意事項
　　渦(wo)街流量計(ji)按傳感器(qì)形式分爲(wei)法蘭式、夾(jia)持式、插👈入(ru)式。選型時(shi)📱優先考慮(lü)法蘭式，其(qi)次是夾持(chi)式和插入(rù)式。原因是(shi)夾持式和(hé)插入式渦(wō)街流量計(ji)的精度受(shou)安裝影響(xiǎng)較大，不規(guī)範的安裝(zhuang)将産生很(hěn)大的測量(liang)誤差。
　　受Ｒe的(de)影響，測量(liàng)液體時，一(yī)般情況下(xia)流量計口(kou)徑小于管(guan)道口徑一(yī)檔，測量氣(qi)體時縮徑(jìng)在一檔到(dao)兩檔🤩。要根(gen)據式(1)計算(suàn)Ｒe，具體要求(qiu)是:最小流(liú)量時的Ｒe＞20000。如(ru)果擔💃🏻心計(jì)算結果的(de)準确率📞，可(kě)以委托渦(wo)街流量計(ji)生産廠家(jiā)進行💁計算(suàn)，廠家都有(you)專業的計(ji)算軟件(如(rú)E+H公司的Applicator流(liú)量計算軟(ruan)件)，可根據(jù)用戶提出(chū)的要求(被(bei)測介🐇質、流(liú)量範圍、溫(wen)🈲度、壓力)計(jì)算出㊙️介質(zhì)密度、黏度(du)、聲速、流量(liàng)範圍(精度(dù)範🌏圍内)、壓(yā)損、流速、體(ti)積流量誤(wù)差、質量👌流(liu)量誤差、Ｒe、渦(wo)街頻🏒率、推(tui)薦的儀表(biǎo)口徑㊙️等參(can)數。
　　變送器(qi)的選用方(fang)式有兩種(zhǒng):一體式和(he)分體式，需(xu)根據現場(chǎng)使用條件(jiàn)和環境進(jin)行選型。在(zài)測量高溫(wēn)介質或安(ān)裝在水井(jing)中的場合(hé)下，建議選(xuǎn)用分體式(shì)儀表，以方(fāng)便檢修💋、調(diào)試或改善(shan)變送器的(de)工作環境(jìng)。
　　在測量氣(qi)體或蒸汽(qì)時，渦街流(liu)量計的選(xuǎn)型一定要(yao)考慮💰溫度(dù)和壓力補(bǔ)償問題［1］。因(yīn)爲氣體是(shì)可壓縮流(liu)體，當溫度(du)和壓🔴力變(bian)化時，其體(ti)積将随之(zhī)改變。所以(yǐ)測量氣體(tǐ)流量時均(jun1)要求流量(liàng)計輸出♻️質(zhì)量流量或(huò)标準體積(jī)流量，而渦(wō)街流量計(jì)是速度式(shì)流量計，隻(zhī)能測量工(gōng)況下的體(ti)積流量，這(zhè)樣就要求(qiu)進行溫度(dù)和壓力❌補(bǔ)償，将工況(kuang)體積流量(liang)轉換爲質(zhì)量流量或(huo)标況體積(ji)流🔴量。測🆚量(liang)一般氣體(tǐ)時，補償原(yuán)理符合标(biao)準氣❗體狀(zhuàng)态方程，方(fang)📐程式見式(shì)(2)。

　　一般氣體(tǐ)的溫度和(he)壓力補償(chang)由上位機(jī)(DCS控制系統(tong))通過其☎️專(zhuan)用補償功(gōng)能塊實現(xian)。
　　測量蒸汽(qì)時，不能使(shǐ)用标準氣(qi)體狀态方(fāng)程，其一般(ban)❤️有以下兩(liǎng)‼️種補償方(fāng)式可選用(yòng)。
(1)有些廠家(jia)的渦街流(liu)量計傳感(gan)器内置溫(wēn)度和壓力(lì)探頭，儀🤟表(biǎo)根據所測(ce)溫度和壓(ya)力判斷蒸(zhēng)汽是飽和(he)🚶蒸汽♋還是(shì)過熱蒸汽(qi)🧡，由儀表内(nei)部集成的(de)蒸汽數據(ju)🈲庫自動計(jì)算質量流(liu)量。當渦街(jiē)流量計傳(chuan)感器無内(nèi)置溫度和(hé)壓力檢測(cè)元件時，隻(zhī)能在儀表(biao)🆚内部做靜(jing)态補償(即(jí)輸入固定(dìng)的溫度和(hé)壓力值用(yòng)于補償)。此(cǐ)方法隻适(shi)用于溫度(dù)和壓力變(bian)🧡化不大的(de)場所。
(2)采用(yong)蒸汽流量(liang)積算儀，将(jiāng)渦街流量(liang)計所測工(gōng)況體積流(liu)量以及溫(wen)度和壓力(lì)變送器所(suo)測信号傳(chuan)到蒸汽流(liu)量積算儀(yí)，通過蒸汽(qi)流量積算(suan)儀來完成(chéng)溫壓補償(chang)。蒸汽流量(liàng)積算儀内(nèi)置過熱蒸(zheng)汽以及📧飽(bao)🌈和🚶‍♀️蒸汽所(suǒ)有數據，根(gen)據設計的(de)流量測量(liàng)單位可以(yǐ)輸🐅出質量(liàng)流量、标準(zhun)體積流量(liàng)甚至熱量(liang)和🍉比焓等(deng)。
4渦街流量(liang)計的安裝(zhuāng)要求
　　被測(cè)介質具有(yǒu)穩定流态(tài)是保證渦(wō)街流量計(ji)正确👨‍❤️‍👨測量(liang)的💔前提條(tiao)件，要使渦(wō)街流量計(jì)的測量值(zhí)更穩定、正(zhèng)确安裝時(shi)需注㊙️意以(yǐ)下3點。
(1)務必(bì)确保傳感(gǎn)器銘牌上(shàng)的箭頭指(zhi)向與流體(tǐ)流向一緻(zhi)。
(2)渦街流量(liang)計對最小(xiǎo)直管段的(de)要求見圖(tú)2。當現場存(cun)㊙️在2個或⭐過(guo)多幹擾源(yuán)時，建議遵(zūn)循最長的(de)直管段要(yao)求。圖2中的(de)A表示前直(zhi)管段💯，B表示(shi)後直管段(duan)，h表示管道(dao)擴徑時💰産(chan)生的高度(dù)差;DN爲管道(dao)直徑。



　　當現(xian)場無法滿(man)足直管段(duàn)要求時，建(jian)議采用與(yǔ)渦街♻️流量(liang)❤️計配套的(de)流量鎮流(liu)器。流量鎮(zhèn)流器可以(yi)在确保測(cè)量精💃🏻度的(de)前提下，減(jian)少10DN的前直(zhí)管段長度(du)。
(3)渦街流量(liang)計的安裝(zhuang)方式及注(zhù)意事項。
①渦(wō)街流量計(jì)的安裝方(fang)式是安裝(zhuāng)在豎直管(guan)道上，流體(tǐ)自下而上(shang)流動爲佳(jiā)。
②渦街流量(liang)計安裝在(zài)水平管道(dào)時，當被測(ce)介質溫度(dù)大于200℃時♌，變(bian)送⭐器表頭(tou)一定要向(xiàng)下安裝，以(yi)免因介質(zhì)溫度過高(gāo)燒壞變送(song)㊙️器電路闆(pan)［3］。
③測量蒸汽(qì)時，管道保(bǎo)溫不要超(chāo)過最大保(bǎo)溫标志。
④渦(wō)街流量計(jì)盡量避免(miǎn)安裝在泵(beng)或壓縮機(jī)出口較近(jin)或振動🔱大(da)的場所。
⑤安(ān)裝渦街流(liu)量計時，必(bi)須規範使(shi)用密封墊(nian)，密封墊口(kou)徑絕❌不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可(ke)小于流量(liang)計口徑，而(er)且密封圈(quān)不可進入(rù)管道。
5渦街(jiē)流量計使(shǐ)用中常見(jian)問題及對(duì)策
(1)計量不(bu)準。
①流速太(tài)低，Ｒe低于20000;對(dui)策:提高流(liú)速或流量(liang)計縮徑。
②管(guǎn)線振動大(dà);對策:更改(gǎi)流量計安(an)裝位置、加(jia)固管線、流(liu)💁量計前後(hòu)加軟連接(jiē)。
③測量氣體(tǐ)或蒸汽時(shi)補償方式(shi)或參數不(bú)正确;對策(cè):使💔用流量(liang)💘積算儀補(bǔ)償或上位(wèi)機(DCS)補償。
④流(liu)量計前後(hou)直管段不(bú)足;對策:更(gèng)改流量計(ji)安裝位置(zhi)或加流✍️量(liang)鎮流器。
⑤流(liu)量計安裝(zhuāng)時墊片不(bu)同心或伸(shen)入管道;對(duì)策:正确❄️選(xuǎn)用配👅套墊(niàn)❗片并正确(què)裝配。
⑥氣液(yè)兩相或液(ye)體中固含(han)量多;對策(cè):改善工藝(yi)過程條件(jian)。
⑦儀表K系數(shu)或口徑等(děng)關鍵參數(shu)被修改;對(duì)策:根據流(liu)量計銘牌(pái)☂️信息輸入(ru)正确參數(shu)。
⑧儀表傳感(gǎn)器損壞，導(dao)緻傳感器(qì)靈敏度變(biàn)差;對策:更(gèng)換傳😄感器(qi)。
(2)傳感器損(sǔn)壞。
①流速過(guo)快。根據經(jīng)驗，當流速(sù)超過儀表(biao)最大量程(chéng)的95%以後，極(ji)易造成傳(chuan)感器的損(sun)壞;對策:減(jian)慢介質流(liú)速或更換(huan)大口徑儀(yi)表🏃‍♀️。
②水錘。在(zai)蒸汽測量(liang)中，99%的渦街(jiē)流量計傳(chuán)感器損壞(huài)原因是因(yīn)爲水錘;對(duì)策:工藝管(guǎn)線增加疏(shu)水器，緩慢(màn)開🐇啓閥門(men)以避免水(shuǐ)錘産生🍉。
③管(guǎn)線吹掃時(shí)未拆下流(liú)量計，管道(dào)内殘留焊(han)渣、焊條👈、小(xiao)鐵塊等會(huì)打壞傳感(gan)器;對策:需(xū)拆下渦街(jiē)流量計後(hòu)再進行🍉管(guǎn)道吹掃。
④腐(fǔ)蝕。傳感器(qi)材質選擇(ze)不正确;對(duì)策:根據所(suo)測介質的(de)⚽特性選用(yòng)正确材質(zhì)的傳感器(qì)。
⑤高溫。傳感(gan)器工作溫(wēn)度大于其(qi)額定值;對(duì)策:改善工(gong)藝⭐條件或(huo)🈲選用分體(tǐ)式傳感器(qi)測量。
6結論(lùn)
　　渦街流量(liàng)計是依據(ju)卡門旋渦(wo)原理對封(feng)閉管道流(liú)體🛀流量進(jin)行測量的(de)流量計，因(yīn)具有良好(hao)的介質适(shì)🐕應能🏃力，無(wu)需溫度和(he)🌏壓力補償(cháng)即可直接(jiē)測量蒸汽(qi)、空氣及其(qi)他氣體、水(shuǐ)及其他液(yè)體的工☔況(kuang)體積流量(liàng)，配備溫度(du)、壓力傳感(gǎn)器可測量(liàng)标況體積(jī)流量和質(zhi)量流量，是(shì)節流式流(liu)量計的理(li)想替代産(chǎn)品。溫度補(bu)償一體型(xíng)渦街流量(liang)計還帶有(yǒu)溫度傳感(gǎn)器，可以直(zhi)接測量出(chu)飽和蒸汽(qi)的溫度并(bìng)計算出壓(yā)力，從而顯(xiǎn)示飽和蒸(zheng)汽的質量(liang)流量。溫壓(ya)補償一❓體(tǐ)型渦街流(liu)量計帶有(yǒu)溫度、壓力(lì)傳感器，用(yòng)于氣體流(liú)量測量，可(ke)直接測量(liàng)出氣體介(jie)質的溫度(du)和壓力，從(cóng)而顯示氣(qì)體的标況(kuang)體積流量(liàng)。
　　渦街流量(liàng)計可以測(cè)量液體、氣(qi)體以及蒸(zheng)汽等介質(zhì)，在氯堿♋行(hang)業🏃🏻中廣泛(fàn)應用。但隻(zhi)有在正确(que)設計、正确(que)🔞選型以及(ji)♉正确安裝(zhuāng)🤞的條⭐件下(xià)才能保證(zheng)其測量正(zhèng)确穩定⛱️，發(fa)揮其應有(you)的⚽作用。

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