摘 要：簡要(yào)介紹了渦街流(liú)量計 在化肥廠(chang)的成功應用，叙(xu)述了渦街流量(liang)計的工作原理(li)、安裝及使用過(guo)程中的注意事(shi)項；總結了渦街(jiē)👄流量計在現場(chang)應用中的故障(zhang)處理及常規維(wéi)護。
1 渦街流量計(ji)概述
　　渦街流量(liàng)計利用“卡門渦(wō)街”測量原理，測(ce)量封閉管道内(nèi)介質的工況體(tǐ)積流量，它具有(you)其他流量計不(bú)🐅可兼得的較多(duo)🔴優點，20世紀70年代(dài)以來得到了迅(xun)速的發展。與 渦(wō)輪流量計 相比(bǐ)，它沒有可動的(de)機械部件，從而(ér)維護量小，儀表(biao)📞常數😄穩定♍，容易(yi)在工作環境中(zhong)保證精度；與孔(kong)闆相比，它的測(ce)量範圍大，壓力(lì)損失小，精度高(gao)。渦街流量♊計屬(shu)于流體振👌動式(shi)流✌️量計，可🏃🏻‍♂️用于(yu)測🏃‍♀️量飽和蒸汽(qi)、過熱蒸汽、各種(zhong)氣體（如煤氣、天(tiān)然氣、壓縮空氣(qi)、氧氣、氮氣、氩氣(qi)、氫氣、二氧化碳(tan)等）、水及低粘🏃‍♀️度(du)、低溫液體（如鹽(yán)水、液氮）。汽液通(tōng)用，無需實液标(biāo)定；可準确測量(liang)封閉管道中蒸(zheng)汽、氣體和液體(tǐ)的流量。有抗振(zhen)、耐腐、高溫、防爆(bao)等多種類🌈型供(gong)選用。通徑DN200以上(shang)爲 插入式渦街(jie)流量計 ；适用于(yu)冶金、化工、石油(you)、煤氣、城市供排(pai)水、食品、紡織、礦(kuang)山等工業過程(chéng)、能源管理和環(huán)境工程行業。
2 渦(wō)街流量計的測(ce)量原理

圖1 卡門漩渦(wō)
　　渦街流量計是(shì)根據卡門渦街(jiē)原理制成的，在(zài)流動的㊙️液體中(zhōng)插入一個非流(liú)線型柱狀物，則(zé)在柱體下遊會(huì)産生如圖1所示(shì)的兩列不對稱(chēng)且又有規律的(de)漩渦。該漩渦在(zài)🔆柱體的✔️側後方(fang)産生、分開，形成(cheng)漩渦列，通常稱(chēng)作卡門渦街或(huo)者卡門渦列。當(dang)滿足h'/1=0.281時，所産生(sheng)的卡門漩渦是(shì)穩定的，而且産(chǎn)生單列漩渦的(de)頻率與圓柱體(tǐ)的直徑和流體(ti)流速有如下關(guān)系：
式中：f-旋渦的(de)釋放頻率/Hz；υ-流過(guò)旋渦發生體的(de)流體平均速度(dù)/m/s；d-旋渦發生體特(tè)征寬度/m；St爲斯特(tè)羅哈數，無量綱(gang)，數💛值範圍爲0.14~0.27，St是(shì)雷諾數的函數(shu)，St=f（l/Re）。
　　當雷諾數Re在102～105範(fàn)圍内，St值約爲0.2，因(yīn)此，在測量中，要(yào)盡量滿足流體(tǐ)🔞的㊙️雷諾數在102～105，旋(xuan)渦頻率f＝0.2υ/d。
　　由此可(kě)知，通過測量旋(xuan)渦頻率就可以(yi)計算出流過旋(xuán)渦發🧑🏽‍🤝‍🧑🏻生體的流(liu)體平均速度v，再(zài)由式q=υA可以求出(chu)流量q，其中A爲✊流(liu)體🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流過旋渦發(fā)生體的截面積(ji)。
　　渦街流量計由(yóu)檢測器、放大器(qì)和轉換器等組(zu)成，當旋渦在發(fa)生體兩側産生(shēng)時，利用壓電傳(chuan)感器測出與流(liú)體流🈲向垂☎️直的(de)交變升力變化(huà)，将升力的變化(huà)轉換爲電的頻(pín)率信号，再将頻(pín)率信号❗進行放(fang)大和整形，直接(jiē)以數字輸出，與(yǔ)數字顯示儀表(biǎo)配套，也可以通(tōng)過D/A轉換成4mA～20mADC輸出(chū)，以便🔞進行測量(liang)指示、記錄、積算(suàn)和控制等。
3 渦街(jie)流量計在化肥(fei)廠的應用
　　化肥(féi)廠主要生産裝(zhuang)置合成氨裝置(zhi)和尿素裝置流(liu)量🌏儀表🐉共116塊⭕，其(qí)中渦街流量計(jì)32塊，占28%，主要用于(yu)測量蒸汽、天然(ran)氣、二氧化❌碳、冷(lěng)凝液等。用于蒸(zhēng)汽測量的渦街(jiē)流量計的☎️效果(guo)最爲明顯，在化(huà)肥廠的中壓蒸(zheng)汽中加入了磷(lin)酸三鈉，磷酸三(sān)💯鈉易結晶，采用(yong)差壓式流量計(jì)，如果現場一次(ci)表的排污閥等(děng)有洩漏現象，磷(lin)酸三鈉就會在(zài)引壓管線中沉(chén)澱、析出，造🧡成引(yin)壓管線的堵塞(sāi)，從而導緻流量(liàng)儀表指示不準(zhun)确或者波動大(dà)，給工藝人員的(de)正常操作和⛹🏻‍♀️控(kong)制帶來困難。下(xià)面結合化肥廠(chang)用于中壓蒸汽(qì)測量的渦街流(liú)🍓量計FT-3002，談談渦街(jie)流量計的安裝(zhuāng)、故障處理及常(chang)規維護。
3.1 渦街流(liú)量計的安裝
（1）渦(wō)街流量計盡量(liàng)安裝在遠離振(zhèn)動源和電磁幹(gàn)擾較強的地方(fāng)☂️，FT-3002安裝位置附近(jìn)無電磁流量計(ji)等高頻率電磁(ci)設備。
（2）閥門位置(zhì)和直管段長度(dù)選擇。一般來講(jiǎng)，把渦街流量計(jì)安裝🔅在閥門的(de)上遊，直管段較(jiao)長，前後直管段(duàn)要滿足渦街流(liú)量計的要求。化(huà)肥廠的中壓蒸(zhēng)汽由輔助鍋爐(lú)提供，中壓蒸汽(qì)的流量控制由(you)調節閥完成，FT-3002的(de)安裝👉位置距離(lí)調節閥大約200m左(zuǒ)右，流量計前後(hòu)直管段約20m左右(yòu)，這樣由于調節(jie)閥調節帶來的(de)流體振動就不(bú)會對渦街流量(liàng)計的⭕測量産生(sheng)任何🍓影響🌂，保證(zheng)了測量的穩定(ding)和準确。
（3）有縮頸(jǐng)、擴頸和彎管時(shi)，應配置合理的(de)上、下遊直管段(duàn)，如果管🚶‍♀️道中有(you)一個彎管接頭(tou)，那麽流量計和(he)旋渦發🚶‍♀️生體與(yǔ)彎管接頭應在(zai)同一平面。
（4）設計(ji)流量計的安裝(zhuang)管道時，應設計(ji)旁路管道，方便(bian)拆卸、維修和調(diao)試。新安裝的管(guan)道或維修過的(de)管道❌，運行前應(yīng)沖洗⚽掉管内的(de)鐵鏽、水垢渣和(hé)污泥。FT-3002安裝🏒位置(zhi)較高，搭建❄️了專(zhuan)門的維護平台(tái)，這樣保證了儀(yi)表維護人員的(de)人生安全。
（5）要做(zuo)好渦街流量計(ji)的防雨、防雷電(dian)工作。如果渦街(jie)流量計📐安🐪裝在(zai)露天，就必須加(jiā)裝遮雨帽，防止(zhi)變送器表頭進(jìn)水，造成電子元(yuán)件故障；安裝渦(wo)街流量計的地(di)方應當遠離高(gao)大設備及建築(zhù)物，以防雷擊。
用(yòng)通訊器調整好(hǎo)渦街流量計的(de)量程、單位等參(can)數。蒸汽流量受(shou)🔞介質溫度和壓(yā)力的影響很大(dà)，所以在距離渦(wō)街💋流量計較近(jìn)的合适位置應(yīng)當安裝壓力變(bian)送器👈和溫度計(ji)，在DCS系統裏，應當(dāng)做好溫壓補償(chang)的組态，保證測(cè)量的準🌏确。
3.2 常見(jian)故障處理及常(cháng)規維護
（1）參數整(zheng)定故障。由于參(cān)數錯誤，導緻儀(yi)表指示有誤。參(can)數錯🏃誤使得二(èr)次儀表滿度頻(pín)率計算錯誤。滿(mǎn)度頻率相差不(bú)多的使得指示(shì)長期不準，實際(jì)滿度頻率大于(yú)計算的🐕滿度頻(pin)率的使得指示(shi)大範圍波動，無(wú)法讀數，而資料(liào)上參數的不一(yi)緻性又🏃‍♀️影響了(le)參♌數的最終确(que)定，最終通過⚽重(zhong)新标定結合相(xiang)互比較确定了(le)參數，解決了這(zhè)一問題。
（2）二次表(biǎo)故障。這部分故(gu)障較多，包括：一(yī)次儀表電路闆(pǎn)☎️有斷線之🐆處，量(liàng)程設定有個别(bié)位顯示壞，K系數(shù)設定有👨‍❤️‍👨個别位(wei)顯📐示壞，使得無(wú)法确定量程設(shè)定以及K系數設(shè)定，通過修複相(xiang)應的故障，問題(ti)得以解決。
（3）四路(lu)線路連接問題(ti)。部分回路表面(mian)上看線路連接(jiē)很好，仔細檢查(chá)，有的接頭實際(ji)已松動造成回(hui)路中斷，有的接(jie)頭雖連接很緊(jin)但由于副線問(wen)題緊固螺釘緊(jin)固在了線皮上(shang)，也使得回路中(zhōng)斷。
（4）漩渦變送器(qi)輸出信号不穩(wěn)。漩渦發生體和(he)儀表測✨量管結(jié)垢或阻塞，清洗(xǐ)變送器即可解(jie)決問題。
（5）如果是(shi)分體式的渦街(jie)流量計，應當經(jing)常檢查接線是(shì)否正常。
（6）定期對(duì)渦街流量計進(jin)行校驗。校驗時(shi)應當選擇具有(yǒu)相關資質的校(xiao)驗機構。
（7）在非鑒(jiàn)定期内，如果工(gōng)藝條件具備，應(yīng)當拆下流量🔴計(jì)，清洗漩渦發生(sheng)體，清除發生體(tǐ)上的結垢。
（8）儀表(biǎo)的數據資料的(de)管理應引起足(zú)夠的重視，以利(li)于日後的💋工作(zuo)。
4 結語
　　渦街流量(liàng)計在化肥廠的(de) 成功應用表明(ming)，渦街流量計故(gù)障🌍率低，減少了(le)儀表維護人員(yuán)的工作量，節約(yue)了人工成本和(hé)材料成本，其精(jīng)度佳、可靠性好(hǎo)保證了裝置的(de)正常運行，提高(gāo)了經濟效益。值(zhi)得同行借鑒。

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