渦街流量計在能源計量中的應(yīng)用

1、渦街流量計的工作原理

渦街流量計又稱卡門渦街流量計,它是利用流體自然震蕩的原理制成的一種分離型流量計。當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的物體時,若該物體的尺寸適當(dāng),就會在物體的后面沿兩條平行直線上產(chǎn)生整齊排列且轉(zhuǎn)向相反的渦列。渦列的個數(shù),即渦街的頻率與流體的流速成正比,公式如下:

式中:St為斯特勞哈爾數(shù),是無量綱量;v為管道內(nèi)平均流速;d為柱狀體迎流面的寬度。

因此通過測量渦街的頻率就可知道流體的流速,進(jìn)而測出流體的流量。

 

2、渦街流量計在公司能耗系統(tǒng)測量中的分布

蒸汽系統(tǒng)中,測量油品新區(qū)耗蒸汽、油品老區(qū)耗蒸汽、油品卸車耗蒸汽、二套催化裝置外送1.0 MPa蒸汽、一套氣分裝置耗蒸汽、一套常減壓裝置耗蒸汽、酸性水裝置耗蒸汽、MTBE裝置耗蒸汽、聚丙烯裝置耗蒸汽等共計9臺;水系統(tǒng)(包括新鮮水、除鹽水、循環(huán)水、凝結(jié)水)中有6臺渦街流量計進(jìn)行流量測量。

 

3、渦街流量計傳感器安裝注意事項

(1)傳感器應(yīng)水平或垂直安裝(流體的流向應(yīng)自下而上)在與公稱通徑相應(yīng)的管道上。

(2)渦街流量計在用作流量調(diào)節(jié)時,特別注意應(yīng)將流量調(diào)節(jié)閥安裝在傳感器的后面,否則在小流量時易產(chǎn)生射流,造成在流量調(diào)節(jié)時流量值與閥門的開度成反比的故障現(xiàn)象。

(3)前后直管段要求流量計在安裝時,其上游和下游應(yīng)配置一定長度的直管段,其長度應(yīng)滿足表1的要求。

(4)防振安裝流量計不能安裝在有強(qiáng)烈振動的管道上,以免影響測量精度,如流量計必須安裝在有振動的管道上時,可以采取下面的方法來減小震動帶來的干擾:①在流量計上游2D處加裝固定支撐點(diǎn);②在滿足直管段要求的前提下可加軟管過渡。

(5)測量高溫介質(zhì)時的安裝水平管道且介質(zhì)溫度高于180℃,建議選擇分體式流量計或采用側(cè)裝,流量計安裝在高溫管道上時,傳感器必須垂直向下安裝。

(6)測量蒸汽時的安裝當(dāng)測量介質(zhì)為飽和蒸汽或潮濕氣體時,流量計不能安裝在管線*低處。在管線*低處,蒸汽會凝結(jié)成液體,形成水汽兩相,會導(dǎo)致流量計不能正常工作,使測量誤差增大;另外,在管線*低處,開啟蒸汽時,可能會形成水錘。

(7)測量液體介質(zhì)時的安裝測量液體時,液體應(yīng)充滿管道,*好讓液體從低處流向高處,或水平流動。流量計不能裝在管線*高處,在管線*高處,可能會聚集氣泡,嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確性。當(dāng)管道垂直時,液體不能從上向下,否則會造成不滿管,嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確性,并可能導(dǎo)致流量計不能正常工作。

 

4、渦街流量計現(xiàn)場使用注意事項

(1)在供水系統(tǒng)中流量計一般安裝在儀表井內(nèi),為了防止在雨季儀表井進(jìn)水而損壞儀表,盡量將儀表移出儀表井,或選用分離式傳感器進(jìn)行改造。

(2)當(dāng)流量計附近有大功率的電機(jī)時,為了避免工頻干擾,除對傳輸電纜增加屏蔽外,信號的傳輸方式盡量采用4~20mA直流信號,不采用脈沖信號。

(3)對流量計的技術(shù)參數(shù)應(yīng)做好檔案記錄管理,如流量計的系數(shù)KQ、滿度頻率fmax等,這些數(shù)據(jù)的丟失對以后儀表的維護(hù)會造成很大的困難。

(4)對于采用本安型的流量計要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行電路的連接,不能隨意采用待用儀表去替代配套的防爆相關(guān)的設(shè)備,更不能隨意改動本安電路的參數(shù)和結(jié)構(gòu),在調(diào)試儀表時,使用的儀器要正確接線,防止測試儀器破壞流量計的防爆性能。

(5)采用隔爆型流量傳感器時,絕對不能在通電狀態(tài)下在現(xiàn)場打開儀表設(shè)備外殼,在檢修時要注意保護(hù)外殼,尤其是流量計的隔爆接合面不能受損傷。

(6)應(yīng)定期將檢測元件從管道中取出,用酒精或汽油進(jìn)行清洗。

 

5、渦街流量計使用故障的診斷與排除

渦街流量計使用和維護(hù)時出現(xiàn)的一些故障現(xiàn)象及排除故障的對策進(jìn)行了粗淺的總結(jié),僅供大家參考

渦街流量計以其可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響,無運(yùn)動部件,無磨損,無須機(jī)械維修,機(jī)械安裝和電氣連接簡單等優(yōu)點(diǎn),另外,相對于孔板和其它的流量計來說比較經(jīng)濟(jì),針對大型石油化工企業(yè)目前的能源計量現(xiàn)狀,我們相信渦街流量計在蒸汽系統(tǒng)和水系統(tǒng)流量的測量中,在氮?dú)?、風(fēng)等能源的測量上具備更廣泛的應(yīng)用空間。