摘要:主要介紹(shao)渦街流量計 的(de)特點，并分析了(le)渦街流量計的(de)測量原理和測(cè)量方法📐，通過在(zài)UOP丙烷脫氫工藝(yi)裝置的實際應(ying)用中的具體情(qing)況和運行維護(hu)中🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的經驗，提出(chu)在渦街流量🏃🏻‍♂️計(jì)安裝、調試和維(wei)護上應注意的(de)事項⛹🏻‍♀️，最後對渦(wō)街流量計在生(shēng)産運行過程中(zhōng)的常見故障進(jin)行了分📱析，并提(ti)出了故障處理(li)方法。
　　丙烷脫氫(qīng)獲取丙烯的生(sheng)産工藝，因其原(yuán)料、産品單一，投(tou)資❄️低而收率高(gao)等優勢，越來越(yuè)受到各個廠家(jia)的重視。在目前(qián)已經投産的丙(bing)烷脫氫裝置中(zhōng)，主要🌈移動床反(fan)應器、催化劑連(lián)續再生工藝和(hé)采用的固定床(chuáng)反應器的工藝(yi)。這兩項工藝技(ji)術成熟可靠，均(jun1)🌏已實現工業化(huà)且各具特點。本(běn)裝置由北京寰(huan)球工程公司承(chéng)擔設計，采用負(fù)壓生産技術、催(cuī)化劑連續再生(shēng)工藝。催化劑📧的(de)循環動力主要(yao)來自于催化劑(ji)自身重力流流(liu)動和提升氫氣(qì)流量，根據本裝(zhuang)置介質幹淨和(he)對壓力損失要(yao)求比較嚴格的(de)特點，結合渦街(jie)流量計精度高(gāo)、可靠性好、價格(ge)便宜🔴、使用場所(suo)要求不高的特(te)點，故選用渦🔞街(jie)流量計作爲本(ben)裝置催化💚劑及(jí)氫氣的流量測(ce)量。
1渦街流量計(jì)結構特點和工(gong)作原理
1.1結構特(tè)點
　　渦街流量計(jì)是一種速度式(shì)流量計，根據卡(ka)門渦街原理來(lái)測量氣體、蒸汽(qì)或液體的體積(ji)流量。主要用于(yú)工🆚業管道介質(zhi)流體的流量測(ce)量，能夠測量氣(qi)體、液體、蒸🚶汽等(děng)多種介質。其特(tè)點是壓力損失(shī)小，量程✍️範圍大(dà)，精度高，在測量(liang)工況體積流量(liàng)時☎️幾乎不受💘流(liú)體密度、壓力、溫(wēn)度、黏度等參數(shu)的影♊響。無可動(dòng)機械零件，因此(cǐ)🥰可靠性高，維護(hu)量❓小，儀表參數(shù)能長期穩定。
1.2工(gong)作原理
　　渦街流(liu)量計由漩渦發(fa)生體、頻率檢測(ce)器、信号轉換🐕器(qi)等組成🈲，輸出4~20mADC信(xin)号或脈沖電壓(yā)信号。其工作原(yuan)理是在流體中(zhōng)設🌂置漩✂️渦發生(sheng)體，從旋渦發生(shēng)體兩側交替地(di)産生有🍉規則的(de)漩渦，這種漩渦(wō)稱爲卡門渦列(liè)，如圖1卡門渦列(liè)示意圖所示，漩(xuan)渦列在漩渦發(fā)生體下遊非對(dui)稱地排列[2]。
　　根據(jù)大量實驗證明(ming)，漩渦發聲體單(dān)側漩渦産生的(de)頻率f、流☁️速🌈v、直徑(jìng)d之間有如下關(guan)系：
 
　　式(1)中:Sr爲斯特(te)勞哈爾數。由于(yú)Sr是雷諾數的函(hán)數，由此得到💞:
 
　　式(shi)(2)中:A。爲流通截面(mian)積;Σ爲儀表常數(shu)。
　　根據上式可以(yǐ)知道，當斯特勞(láo)哈爾數Sr爲常數(shu)時，流🐅量Qv與單側(cè)漩渦産生的頻(pín)率f成正比關系(xi)。
　　所以，使用檢測(ce)元件測出漩渦(wo)的頻率，就可以(yǐ)算出流體的流(liú)量。
 
1.3漩渦發聲體(tǐ)
　　常見的漩渦發(fa)聲體有圓柱形(xíng)、T柱形、三角形等(děng)。圓柱形漩渦🐆發(fā)聲體的斯特勞(láo)哈爾數較大，穩(wěn)定性也強，壓力(lì)損失小，但漩渦(wō)度較低同)。T柱形(xing)漩渦發聲體的(de)穩定性高,漩渦(wō)強度大，但壓損(sun)較大。三角形漩(xuán)渦發聲體的壓(yā)力損失适中，漩(xuán)渦強度較大，穩(wen)💘定性也好，使用(yòng)較多。UOP丙烷脫氫(qing)工藝裝置的渦(wo)街流量計多使(shi)用在氫氣介質(zhì)環境下，對壓力(li)損失要求比較(jiào)☎️嚴格，故選用的(de)基本都是三角(jiao)形漩渦發💋聲體(tǐ)。.
2渦街流量計安(an)裝注意事項
1)渦(wo)街流量計傳感(gan)器應該保證盡(jìn)量水平或垂直(zhí)安裝在與公稱(cheng)通徑相應的管(guǎn)道上，如果非得(de)垂直安裝時，流(liu)體的流🤟向應自(zì)下而上。
2)渦街流(liu)量計在用作流(liú)量調節時，應将(jiang)渦街流量計的(de)㊙️傳感器安裝在(zài)調節閥的前面(miàn)，否則在小流量(liàng)時😍，調節閥産生(sheng)的射流♻️會對渦(wo)街流量計的測(ce)量産生影響，會(hui)🔞出現閥🈲門開小(xiǎo)，流量反而增大(da)的現象。
3)前後直(zhi)管段要求流量(liàng)計在安裝時，其(qi)上遊和下遊🌈應(yīng)💘配置一定長度(du)的直管段，其長(zhang)度應滿足安裝(zhuang)的要求。流量😄計(jì)上遊要保證有(yǒu)10D~35D的直管段，流量(liàng)計下遊直管段(duan)應大于5D，上遊直(zhi)📞管段的長短,根(gen)據上遊管線是(shì)否有直角彎、擴(kuo)大管、縮徑管而(ér)定。.
4)防震安裝。管(guan)道的強烈震動(dong)會對渦街流量(liang)計的測量産✏️生(sheng)一定的影響，故(gù)渦街流量計應(yīng)盡量避免安裝(zhuāng)在強烈震動的(de)管🏒道上，特别是(shi)橫向振動，以免(miǎn)影響測量精度(dù)。若必須安☂️裝在(zài)存在震動的管(guan)道上時，可以采(cai)取下面的方法(fǎ)來減少👄震動引(yin)起的幹擾:在管(guan)道适當的位置(zhì)設置固定支架(jià)、導向✨支架、滑動(dong)支🏃🏻架或限位裝(zhuang)🙇‍♀️置，必要時設置(zhi)減振器或阻尼(ni)器🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，達到✔️降低振(zhen)動噪聲目的。
5)測(cè)量高溫介質時(shí)的安裝。根據工(gong)藝介質操作溫(wēn)度大📧于100℃時📧，可🏃🏻選(xuǎn)🙇‍♀️用分體式渦街(jiē)流量計，傳感器(qi)側裝或朝下安(ān)裝。工藝管線💘做(zuo)保溫時，保溫不(bú)超過儀表标🌐記(jì)的最大保溫❓截(jie)至線，避免由于(yu)高溫的原因造(zao)成傳感器内電(diàn)氣元件🍉故障。
6)連(lián)接傳感器的專(zhuan)用電纜盡可能(néng)遠離強電磁場(chǎng)，決不❌允許與高(gao)壓電纜平行敷(fū)設。渦街流量計(ji)表頭格蘭接線(xian)做好防水、防潮(cháo)處理，防止電氣(qi)元件損壞。
3常見(jian)故障分析及處(chu)理方法
　　由于渦(wō)街流量計流量(liàng)信号很弱，屬于(yu)亳伏級、微安🔅級(ji)或更低。這些微(wēi)弱的信号，有的(de)還要用較長的(de)分體式電纜送(sòng)到儀表的檢測(cè)放大器，中間耗(hao)損很大。同時由(you)于儀表安裝的(de)現場都在裝置(zhi)内，供電電纜密(mi)集，大功率的電(dian)力💃🏻設備啓動頻(pín)繁，在周圍産生(sheng)強大的電磁場(chang)，導緻渦街流量(liàng)計電源不穩并(bìng)對流量😍信号産(chǎn)生幹擾，直接影(ying)響變送器的流(liu)量測量[4]。
3.1故障現(xian)象:測量值波動(dong)大
(1)分析原因:阻(zu)尼時間設置過(guo)小或者靈敏度(dù)值設置過大。
(2)解(jiě)決辦法:設置setup-電(dian)流輸出curentoutput-阻尼outputdamping默(mo)認3s，在不影響安(ān)全操作的前提(tí)下，可以适當增(zeng)大阻尼時間。另(lìng)外設置菜單中(zhōng)還有靈敏度值(zhi)，值越高越靈敏(min)，值越低越遲鈍(dun)。另外渦街小流(liú)量切除LF-cutoff推薦采(cǎi)用默認值0和50%，這(zhe)個50%意思是如果(guo)切除值設了10kg/h，那(nà)麽當流量低于(yú)該值時會被切(qiē)掉，然後再重新(xin)超過10kg/h的50%也就是(shì)15kg/h以上才會重新(xin)顯示，防止流量(liang)來回在小.流量(liang)切除值附近震(zhèn)蕩。
3.2故障現象:渦(wō)街小流量測不(bu)到
(1)分析原因:靈(líng)敏度值設置過(guò)大。
(2)解決辦法:專(zhuān)家Expert-輸入授權的(de)密碼一傳感器(qi)Sensor-傳感器調整Sensoradjust--最(zui)小流量系數minflow.coefficient可(ke)從11改爲8到3。這個(gè)系數類似于靈(líng)敏度，值越小越(yuè)對小流量敏感(gan)，但太小3以下也(yě)容易引入幹擾(rǎo)産生波動。極個(gè)别小流量工況(kuàng)如果設爲2、1、0還沒(mei)有流量顯示，可(ke)把傳感器調整(zhěng)菜單中渦街最(zuì)小頻率設爲0進(jin)行觀察。該步驟(zhou)的所有參數建(jian)議都采用默認(rèn)，除非特殊情況(kuang)工況的流量确(què)實很小測不到(dao)，可修改進行觀(guān)察。另外每次修(xiu)改後，需要等待(dai)0.5min才能生效産生(shēng)新的測量值。
3.3故(gu)障現象:面闆不(bú)亮或啓動異常(chang)
(1)分析原因:通常(chang)是傳感器脖子(zǐ)内圓形預放闆(pǎn)故障導緻，偶爾(er)變送器右邊腔(qiāng)室電源模塊也(yě)會引起上述現(xiàn)🤟象，另📐外分體式(shi)渦街傳感器四(si)個端子的半圓(yuan)形接線闆進水(shui)或故障也會導(dǎo)緻上述現象。
(2)解(jiě)決辦法:如果現(xiàn)場介質溫度超(chao)過200℃，表頭必須側(cè)裝❄️或下裝✉️，100℃以上(shàng)則建議側裝或(huò)下裝，避免傳感(gan)器脖子内圓🎯形(xíng)預放闆被燙❌壞(huai)。由㊙️于高溫和安(ān)裝等原因，圓形(xing)預放闆是相對(dui)容易😄壞的闆件(jiàn)。使用排除法更(gèng)換圓形預放闆(pan)、電源模塊、半圓(yuán)形接線闆。
4渦街(jie)流量計維護
　　從(cóng)裝置開工後的(de)使用和維護來(lai)看，渦街流量計(jì)是一種結構簡(jian)單、測量精度高(gāo)、校驗方便、故障(zhàng)低、易于維修的(de)流量測🐉量表。但(dàn)想要其保持可(kě)靠、長周期的使(shi)用還是要加強(qiáng)平時的巡檢維(wei)護。
(1)由于本裝置(zhì)地理位置身處(chù)海島，空氣濕度(dù)較大，日常多做(zuo)巡🔴檢時，如發現(xian)表内有潮濕現(xiàn)象，要及時進行(hang)幹燥處理。建議(yì)在🙇‍♀️天氣幹燥條(tiáo)件允許的情況(kuàng)下💋，将受潮📱儀表(biǎo)蓋打開，通風透(tou)氣幾小時。
(2)對于(yu)工藝管線振動(dong)較大地方，增加(jia)管道支撐等減(jian)震💔措施，防⛷️止渦(wō)街流量計内部(bu)元器件振松或(huò)脫落。
5結論
　　渦街(jiē)流量計的檢測(cè)傳感器不直接(jie)接觸被測介質(zhi)，性能穩定，能👣夠(gòu)長期運行，壓力(lì)損失較小，量程(cheng)範圍㊙️大，精度高(gāo)，與采🔞用了UOP工藝(yì)的丙烷脫氫裝(zhuāng)置的介質潔淨(jing)，壓力和流量控(kòng)制🏃要求高的特(te)點契合，通過綜(zong)合實用性❌、經濟(jì)型的考慮，本裝(zhuāng)置循環氫氣的(de)流量測量，選用(yòng)渦街流量計具(ju)有廣泛的優🔱點(diǎn)。前期做好選型(xing)、正确規範安裝(zhuāng)，做好設備的防(fáng)水、防潮措施，加(jia)上日常的維護(hù)保養，既減🚩少儀(yi)表維🚶‍♀️護人員的(de)工作量，又能保(bǎo)證了裝置💘的平(píng)穩運行。美國UOP公(gōng)司的Oleflex工藝，選用(yòng)了Pt/A1203催化劑，又使(shi)用✨串聯的四個(ge)加熱爐和四個(ge)絕熱式移動床(chuáng)，反應器的操作(zuo)溫度範圍600~650"C，操作(zuò)壓力⭐-0.01MPa進行脫氫(qīng)反👄應。脫氫反應(yīng)爲🌐強吸熱反應(yīng)，循環氫氣✂️操作(zuò)溫度較高，對渦(wō)街流量計⛹🏻‍♀️的安(an)裝與保溫有特(te)💞殊的要.求，渦街(jiē)流量計表頭要(yao)求側裝⭐或垂直(zhi)朝下安裝。

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