渦街流量計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
一、設(shè)計(jì)方案
1、方案：
由使用單位填寫流量計(jì)安裝參數(shù)表，經(jīng)使用單位和生產(chǎn)部簽字確認(rèn)，電控部據(jù)此選型申報(bào)計(jì)劃。（見附表1）
2、關(guān)鍵控制點(diǎn)：
傳感器口徑選擇：（適合DN300以下）主要是對(duì)流量下限值進(jìn)行核算。它應(yīng)該滿足以下條件：
1）zui小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（ReC＝2×104）和對(duì)于應(yīng)力式VSF在下限流量 時(shí)旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρU2成比例關(guān)系）。
2）對(duì)于液體 還應(yīng)檢查zui小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸氣壓，即是否會(huì)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
3）流量測(cè)量范圍的確定還應(yīng)檢查是否處于儀表的*工作范圍（即上限流量的1/2～2/3處）。
二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
（一）、選型及注意事項(xiàng)
可以從五個(gè)方面進(jìn)行考慮，這五個(gè)方面為流量計(jì)儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環(huán)境條件方面和經(jīng)濟(jì)因素方面。五個(gè)方面的詳細(xì)因素如下：
1、儀表性能方面： 準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、流量范圍、信號(hào)輸出特性、響應(yīng)時(shí)間、壓力損失等；
2、流體特性方面： 溫度、壓力、密度、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容，等熵指數(shù)；
3、安裝條件方面： 管道布置方向，流動(dòng)方向，檢測(cè)件上下游側(cè)直管段長(zhǎng)度、管道口徑，維修空間、電源、接地、輔助設(shè)備（過濾器、消氣器）、安裝、等；
4、環(huán)境條件方面： 環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動(dòng)等；
5、經(jīng)濟(jì)因素方面： 儀表購置費(fèi)、安裝費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、維修費(fèi)、儀表使用壽命、備品備件等。
（二）、包含內(nèi)容
一、 儀表數(shù)據(jù)表（見附表2）
二、控制方案說明：
1、渦街流量計(jì)的選用
1.1渦街流量計(jì)的口徑選擇
渦街流量計(jì)的儀表口徑及規(guī)格選擇很重要，它類似于差壓流量計(jì)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，要遵循一些原則進(jìn)行選擇。儀表口徑選擇步驟如下。
首先必須明確以下工作參數(shù)。
1）流體名稱，組分；
2）工作狀態(tài)的zui大、常用、zui小流量；
3）zui高、常用、zui低工作壓力和工作溫度；
4）工作狀態(tài)介質(zhì)的粘度。
根據(jù)上述原則選擇的儀表口徑不－定與管道通徑相一致，如不同時(shí)應(yīng)連接異形管并配置一段必要的直管段長(zhǎng)度。
1.2 渦街流量計(jì)的度
渦街流量計(jì)的度對(duì)于液體大致在±0.5%R～±2%R，對(duì)于氣體在±l%R～±2%R，重復(fù)性一般為0.2%～0.5%。由于渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)較低，頻率分辨率低，口徑愈大愈低，故儀表口徑不宜過大（DN300以下）。
范圍度寬是渦街流量計(jì)的特點(diǎn)，但重要的是下限流量為多少。一般液體平均流速下限為0.5m/s，氣體為4～5m／s。渦街流量計(jì)的正常流量在正常測(cè)量范圍的1/2～2/3處。
1.3 適用的情況
渦街流量計(jì)不適用于測(cè)量低雷諾數(shù)（ReD≤2×104）流體。低雷諾數(shù)時(shí)斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差，流體粘度高會(huì)顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生，選型的一個(gè)限制條件是不能使用于界限雷諾數(shù)之下。
渦街流量計(jì)適用的流體比較廣泛，但對(duì)于流體的臟污性質(zhì)要注意。含固體微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪聲，磨損旋渦發(fā)生體。若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上將改變儀表系數(shù)。
2、 安裝注意事項(xiàng)
2.1 安裝地點(diǎn)的選擇：
2.1.1 環(huán)境溫度避免安裝在溫度變化大的場(chǎng)所。如果受到熱輻射時(shí)，須有隔熱通風(fēng)措施。
2.1.2 環(huán)境空氣 避免流量計(jì)安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中。否則必須提供通風(fēng)措施。
2.1.3 機(jī)械振動(dòng)和沖擊 安裝場(chǎng)所應(yīng)避免機(jī)械振動(dòng)和碰撞沖擊。
2.1.4 高頻電噪聲干擾
2.2 現(xiàn)場(chǎng)安裝
安裝流量傳感器之前，先將“法蘭”焊接在管道上，不允許將法蘭與傳感器在裝配狀態(tài)下對(duì)管道進(jìn)行焊接以免因過熱損壞儀表。焊接要保證法蘭密封端面與管道垂直。
渦街流量計(jì)屬于對(duì)管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動(dòng)脈動(dòng)等敏感的流量計(jì)，因此，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道安裝條件應(yīng)充分重視，遵照生產(chǎn)廠家使用說明書的要求執(zhí)行。
渦街流量計(jì)可安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井里，有水淹的可能，要選用涎水型傳感器。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，但測(cè)量液體和氣體時(shí)為防止氣泡和液滴的干擾，安裝位置要注意，如圖1所示。
圖1 混相流體的安裝
（a） 測(cè)量含液體的氣體流量?jī)x表安裝；
（b） 測(cè)量含氣液體流量?jī)x表安裝
渦街流量計(jì)必須保證上、下游直管段有必要的長(zhǎng)度，如圖2所示。
圖2 渦街流量計(jì)對(duì)上、下游直管段長(zhǎng)度的要求
（a）一個(gè)90o彎頭；（b）同心擴(kuò)管；（c）同心收縮全開閥門；
（d）不同平面兩個(gè)90o彎頭；
（e）調(diào)節(jié)閥半開閥門；（f）同一平面兩個(gè)90o彎頭
傳感器與管道的連接如圖3所示。在與管道連接時(shí)要注意以下問題。
圖3 傳感器與管道的連接
1） 上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D`相同，其差異滿足下述條件：0.95D≤D`≤1.1D。
2） 配管應(yīng)與傳感器同心，同軸度應(yīng)小于0.05D`。
3） 密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1～2mm。
4） 如需斷流檢查與清洗傳感器，應(yīng)設(shè)置旁通管道如圖4所示。
圖4 旁通管道示意圖
5） 減小振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)的影響應(yīng)該作為渦街流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的一個(gè)突出問題來關(guān)注。首先在選擇傳感器安裝場(chǎng)所時(shí)盡量注意避開振動(dòng)源。其次采用彈性軟管連接在小口徑中可以考慮。第三，加裝管道支撐物是有效的減振方法，一種管道支撐方法如圖5所示。
圖5 安裝管道支持舉例
成套安裝，包括前后直管段，流動(dòng)調(diào)整器等是保證獲得高度測(cè)量的一個(gè)措施，特別這些裝配在制造廠進(jìn)行更能保證安裝的質(zhì)量，圖6所示為一安裝實(shí)例。
圖6 高精度測(cè)量的配管安裝
電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定。布線時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，盡量用單獨(dú)金屬套管保護(hù)。應(yīng)遵循"一點(diǎn)接地"原則，接地電阻應(yīng)小于10Ω。整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)應(yīng)與傳感器"同地"。
（三）推薦品牌
橫河公司 E+H 羅斯蒙特
三、注意事項(xiàng)
（一）維護(hù) 正常使用過程中關(guān)注正常的使用流量，出現(xiàn)較大偏差時(shí)及時(shí)查明原因，排除流量設(shè)備的故障。
平時(shí)巡檢關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量管道的振動(dòng)、法蘭有無泄漏，以及封條（鉛）有無改動(dòng)。
（二）校驗(yàn)
例行校驗(yàn) 根據(jù)校驗(yàn)周期對(duì)一、二次表例行校驗(yàn)。
故障校驗(yàn) 流量設(shè)備檢修后所作的校驗(yàn)。校驗(yàn)均要有記錄。
（三）檢修
計(jì)量裝置牽涉到計(jì)算產(chǎn)量、消耗等參與比較管理的，檢修前報(bào)生產(chǎn)部門報(bào)批。
檢修結(jié)束后可根據(jù)檢修時(shí)間及正常的流量估算進(jìn)行手動(dòng)累加。做好檢修記錄登記。同時(shí)對(duì)拆啟封條（鉛）的檢修后及時(shí)恢復(fù)，并作好記錄。
四、典型案例
2009年9月，某公司大修后開車時(shí)，入尿素工段液氨渦街流量計(jì)（DN40，橫河川儀YF100一體型）瞬時(shí)流量偏低且不穩(wěn)定。檢查二次儀表正常，各接線牢固，懷疑在開車時(shí)，氨罐內(nèi)的雜物帶入工藝管道，旋渦發(fā)生體或測(cè)量管道內(nèi)附著雜物。利用液氨緩沖槽液位調(diào)節(jié)閥，手動(dòng)來回大幅度開關(guān)幾次后，流量指示正常。
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