摘要(yao):本文通(tong)過對渦(wo)街流量(liang)計
在氣(qi)體測量(liang)中容易(yi)出現影(ying)響測量(liang)數據正(zheng)确率的(de)幾點原(yuan)因分析(xi)和改進(jin),從而進(jin)一步提(ti)高氣體(ti)流量測(ce)量精度(du)。
一、引言(yan)
流量是(shi)企業監(jian)控生産(chan)過程中(zhong)的一個(ge)重要參(can)數,是保(bao)✍️證優質(zhi)、高效、安(an)全、平穩(wen)運行和(he)改善環(huan)境的重(zhong)要手段(duan)🈲。氣體流(liu)量的測(ce)量在環(huan)保、化工(gong)、能源等(deng)行業加(jia)強物料(liao)管理、能(neng)🏃🏻源管理(li),進行物(wu)料交接(jie)♍、貿易結(jie)算、經濟(ji)核算和(he)⛱️效益分(fen)析與評(ping)價中具(ju)有重要(yao)意義。從(cong)某♻️種意(yi)義上講(jiang):計量就(jiu)是企業(ye)眼睛,計(ji)量就是(shi)計效益(yi)。現代企(qi)業對流(liu)量計量(liang)的要求(qiu)越來越(yue)高。工業(ye)計量中(zhong)常用
差(cha)壓式流(liu)量計
、渦(wo)街流量(liang)計、
渦輪(lun)流量計(ji)
和
超聲(sheng)流量計(ji)
等作爲(wei)氣體測(ce)量儀表(biao)。其中渦(wo)街流量(liang)計以結(jie)構簡📧單(dan)牢固、适(shi)用于多(duo)流體種(zhong)類和測(ce)量精度(du)較高且(qie)測量範(fan)圍寬、莊(zhuang)損小等(deng)特點應(ying)用最爲(wei)廣泛。
二(er)、工作原(yuan)理與結(jie)構.
渦街(jie)流量計(ji)是在流(liu)體中安(an)放非流(liu)線型旋(xuan)渦發生(sheng)🐅體,流體(ti)在旋渦(wo)發生體(ti)兩側交(jiao)替地分(fen)離釋放(fang)出兩🐉列(lie)規則的(de)交替排(pai)列的旋(xuan)👉渦渦街(jie)。在一定(ding)的流量(liang)(雷諾數(shu))範圍内(nei),旋渦的(de)分離頻(pin)率與流(liu)經渦街(jie)流量傳(chuan)感器處(chu)流體的(de)體積流(liu)量成正(zheng)比。
三、影(ying)響精度(du)的因素(su)分析及(ji)解決辦(ban)法
由于(yu)渦街流(liu)量計的(de)結構和(he)測量原(yuan)理的特(te)點,渦街(jie)流👨❤️👨量計(ji)測量㊙️精(jing)度受到(dao)振動、脈(mo)沖幹擾(rao)、測量介(jie)質、安裝(zhuang)方☀️式以(yi)及流體(ti)狀況等(deng)♉原因有(you)較大的(de)影響。
1.管(guan)道振動(dong).
渦街流(liu)量計本(ben)質上是(shi)流體振(zhen)動型流(liu)量計,除(chu)壓電晶(jing)體檢測(ce)式渦街(jie)流量計(ji),其它渦(wo)街流量(liang)計對機(ji)械振動(dong)特别敏(min)感。由于(yu)渦街📞流(liu)量計輸(shu)出脈沖(chong)與流速(su)成正比(bi)、檢測渦(wo)街的升(sheng)力與流(liu)速平方(fang)和被測(ce)流體☎️的(de)密度成(cheng)‼️正比,所(suo)以在小(xiao)流量時(shi),渦街流(liu)⁉️量傳感(gan)器信号(hao)頻率低(di)且幅值(zhi)小,受到(dao)低頻的(de)管道振(zhen)動幹擾(rao)㊙️影響嚴(yan)重,輸出(chu)脈沖誤(wu)差大;随(sui)着流量(liang)的增大(da)🧑🏾🤝🧑🏼,渦街流(liu)量傳感(gan)器信号(hao)🌍頻率變(bian)大且幅(fu)值增強(qiang),受到低(di)頻🔱的💔管(guan)道振動(dong)幹擾影(ying)㊙️響減弱(ruo),輸出脈(mo)沖也随(sui)之誤差(cha)變小。
當(dang)渦街流(liu)量計安(an)裝位置(zhi)出現管(guan)道振動(dong)時可以(yi)采💃🏻取🐇以(yi)下方法(fa)🐉:
1.1增設管(guan)道固定(ding)支架,限(xian)制管道(dao)振幅;
1.2調(diao)整儀表(biao)電路的(de)設定狀(zhuang)态,力求(qiu)排除振(zhen)動影響(xiang);
1.3如以上(shang)無法實(shi)現時可(ke)根據渦(wo)街流量(liang)計對不(bu)同方㊙️向(xiang)❌的抗✂️振(zhen)能力的(de)不同,在(zai)安裝管(guan)線上的(de)流量計(ji)方向用(yong)X-Y-Z三維坐(zuo)标表示(shi),X是管道(dao)中心線(xian)方向,即(ji)流量計(ji)進出口(kou)的方向(xiang);Z是流量(liang)🏃計柱體(ti)軸向;Y是(shi)與管道(dao)中心線(xian)垂直同(tong)👌時與流(liu)量計柱(zhu)體軸向(xiang)垂直的(de)方向,也(ye)是渦街(jie)流量計(ji)橫向力(li)作用的(de)方向。流(liu)量計Z方(fang)向的抗(kang)振能力(li)最強而(er)Y方向最(zui)差。觀察(cha)✏️或測量(liang)管道的(de)主要振(zhen)動方向(xiang),旋轉流(liu)🔴量計,直(zhi)到Z軸與(yu)此主振(zhen)方向重(zhong)合,把儀(yi)表固定(ding)在該方(fang)向上。盡(jin)可能減(jian)小管道(dao)振動對(dui)流量計(ji)測量的(de)影響。
2.脈(mo)沖幹擾(rao)
渦街流(liu)量計如(ru)果附近(jin)存在與(yu)其測量(liang)脈沖信(xin)号重疊(die)的變頻(pin)器、電機(ji)等設備(bei)時,易發(fa)生外界(jie)幹擾信(xin)号覆蓋(gai)或疊加(jia)被測信(xin)号,緻☎️使(shi)流量計(ji)無法進(jin)行正确(que)計量。這(zhe)時應做(zuo)好流量(liang)計接地(di)和屏蔽(bi)保護。也(ye)可對影(ying)響信号(hao)的噪聲(sheng)源進行(hang)控制,如(ru)對變頻(pin)㊙️器、電機(ji)電✨纜加(jia)裝金屬(shu)套管進(jin)行屏蔽(bi);遠離噪(zao)聲源安(an)裝流量(liang)計;在流(liu)量計與(yu)噪聲源(yuan)之間加(jia)裝T形管(guan)、90°彎頭、多(duo)孔消音(yin)器等管(guan)件可以(yi)⭐在一定(ding)程度上(shang)降低噪(zao)聲的影(ying)響。
3.測量(liang)介質
渦(wo)街流量(liang)計主要(yao)對單相(xiang)流體進(jin)行測量(liang),當出現(xian)兩相流(liu)時測量(liang)🐪結果将(jiang)有明顯(xian)的偏差(cha)。如測量(liang)過熱蒸(zheng)汽時🌏,如(ru)果管道(dao)保溫不(bu)好或流(liu)動阻力(li)損失太(tai)大,将㊙️造(zao)成過熱(re)蒸汽溫(wen)度快速(su)下降而(er)使蒸汽(qi)由過熱(re)變爲飽(bao)和,出現(xian)凝結水(shui)。而凝結(jie)水的密(mi)度遠遠(yuan)大于蒸(zheng)🔞汽密度(du),因而,蒸(zheng)汽凝結(jie)導緻渦(wo)街流量(liang)計測量(liang)蒸汽流(liu)量明顯(xian)變小👈。我(wo)們應對(dui)易于液(ye)化氣體(ti)介質進(jin)行加壓(ya)或保溫(wen)措施,并(bing)實時監(jian)控介質(zhi)溫度與(yu)壓力,防(fang)止氣液(ye)兩相流(liu)出現⭐。
4.流(liu)體狀況(kuang)
流量計(ji)正常工(gong)作流體(ti)條件:①具(ju)有充分(fen)發展的(de)湍流⭐速(su)度分布(bu)、無旋渦(wo)、速度軸(zhou)對稱分(fen)布;②充滿(man)圓管的(de)單相流(liu)體;③定📞常(chang)流。④牛頓(dun)流體國(guo)流量計(ji)在使用(yong)中偏離(li)這些條(tiao)件将産(chan)☂️生附加(jia)🔴誤差,在(zai)現場流(liu)體流動(dong)特性中(zhong)的具有(you)充分發(fa)展的湍(tuan)流速度(du)分布、無(wu)旋渦、速(su)度軸對(dui)稱分布(bu)及定常(chang)流常🏃🏻♂️是(shi)難以滿(man)足的,它(ta)們将造(zao)成測量(liang)誤差🔞的(de)💘增大,有(you)時增大(da)多少難(nan)以定量(liang)确定,因(yin)此在現(xian)場使用(yong)中必須(xu)密切注(zhu)意流動(dong)特性的(de)情況🐇。
影(ying)響正确(que)流體原(yuan)因:流速(su)分布畸(ji)變及旋(xuan)轉流:流(liu)速分🔴布(bu)畸🌈變及(ji)☀️旋轉流(liu)對流量(liang)計特性(xing)的影響(xiang)因工作(zuo)原理而(er)異,有的(de)很嚴重(zhong),有的無(wu)甚影響(xiang),一般來(lai)說,推🧑🏾🤝🧑🏼理(li)式流量(liang)計(差壓(ya)、渦輪、渦(wo)街、超聲(sheng)、電磁等(deng))都要受(shou)影響,而(er)容積式(shi)流量計(ji)不受或(huo)基本不(bu)受影響(xiang)。
非定常(chang)流:在現(xian)場使用(yong)中非定(ding)常流并(bing)不少見(jian),非定常(chang)流可🌈分(fen)爲二大(da)類:周期(qi)性脈動(dong)和随機(ji)性波動(dong)。在發動(dong)機、泵、風(feng)機等出(chu)口的流(liu)動可見(jian)周期脈(mo)動,而管(guan)道中的(de)流動受(shou)阻流件(jian)及管道(dao)系統的(de)幹擾-*般(ban)都存在(zai)随機性(xing)波動。至(zhi)今還沒(mei)有明确(que)規定流(liu)量所需(xu)要的定(ding)常流條(tiao)件的定(ding)量指标(biao)。在流量(liang)測量标(biao)準中隻(zhi)是含糊(hu)地規定(ding):管道内(nei)的流量(liang)應該不(bu)随時間(jian)而變化(hua),或實際(ji)上隻随(sui)時間有(you)微小和(he)緩慢的(de)變化。滿(man)足流量(liang)檢測件(jian)上下遊(you)直管段(duan)所需要(yao)的作業(ye)空間、加(jia)裝多孔(kong)導流裝(zhuang)置和保(bao)❓證安裝(zhuang)㊙️管線與(yu)流量計(ji)🏃🏻管徑中(zhong)心線對(dui)齊,且無(wu)凸出物(wu)💜(如安裝(zhuang)的墊片(pian))突入測(ce)量🏃♂️管道(dao),可以有(you)效避免(mian)非定常(chang)流的出(chu)現。
三、結(jie)束語
随(sui)着社會(hui)的發展(zhan)人們對(dui)能源的(de)需求越(yue)來越大(da),能源短(duan)缺的🐉現(xian)♍實逐步(bu)顯現,人(ren)們對能(neng)源管理(li)和控制(zhi)意識進(jin)一步加(jia)強,能源(yuan)計量的(de)正确率(lü)将會愈(yu)來愈⭐重(zhong)要。通過(guo)分析🚩影(ying)響渦街(jie)流量計(ji)在氣體(ti)測量精(jing)度的幾(ji)點原因(yin),并加以(yi)改善,從(cong)而♋有效(xiao)提高測(ce)量數據(ju)的正确(que)率。保障(zhang)工藝操(cao)作控制(zhi)、加強效(xiao)益核算(suan)管理,爲(wei)企業經(jing)營管理(li)決策提(ti)供更加(jia)可靠的(de)依據。
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