摘要(yao)：焦化廠(chang)在外供(gong)煤氣管(guan)道上安(an)裝 插入(ru)式渦街(jie)流量計(ji) ,經嚴格(ge)的參數(shu)設置,投(tou)入使用(yong)。與 孔闆(pan)流量計(ji) 和羅茨(ci)流量計(ji)相比,在(zai)流速大(da)于5m/s時渦(wo)街流量(liang)計 的精(jing)度較高(gao),并具有(you)測量範(fan)圍寬,安(an)裝、維修(xiu)方便,清(qing)洗、維護(hu)費用低(di)等特點(dian)。
随着我(wo)國城市(shi)煤氣的(de)不斷發(fa)展,一些(xie)冶金焦(jiao)化廠的(de)焦爐煤(mei)氣向供(gong)民用煤(mei)氣的方(fang)向發展(zhan)。因此,煤(mei)氣計量(liang)問題變(bian)得比較(jiao)突出,對(dui)煤氣計(ji)量的精(jing)度要求(qiu)也越來(lai)越高。過(guo)⭕去一般(ban)采用差(cha)壓流量(liang)裝置,80年(nian)代初開(kai)始采用(yong)渦街流(liu)量計測(ce)量焦爐(lu)煤氣流(liu)🙇‍♀️量。
1孔闆(pan)流量裝(zhuang)置
　　孔闆(pan)流量計(ji)量系統(tong)一般由(you)标準孔(kong)闆、 差壓(ya)變送器(qi) 、開方器(qi)及比例(li)積算器(qi)組成,是(shi)目前應(ying)用比較(jiao)廣泛的(de)☀️流量計(ji)量方法(fa)之一,它(ta)具有結(jie)構簡單(dan)、使用壽(shou)命長等(deng)優點,目(mu)前㊙️已形(xing)成了标(biao)準化和(he)系列化(hua)。焦化廠(chang)外供煤(mei)氣在1985年(nian)以前一(yi)直采用(yong)㊙️孔闆流(liu)💚量計進(jin)行焦爐(lu)煤氣的(de)計量,在(zai)實際應(ying)用中發(fa)現有以(yi)💜下不足(zu):(1)因煤氣(qi)爲濕氣(qi)❄️體,冬季(ji)保溫👄不(bu)好時孔(kong)闆易凍(dong),影響計(ji)量裝置(zhi)正常工(gong)👌作。(2)焦爐(lu)煤氣中(zhong)成分複(fu)雜,含有(you)焦油、萘(nai)等多種(zhong)雜質,長(zhang)期使用(yong)會使孔(kong)闆孔徑(jing)結污變(bian)小🔞,銳邊(bian)被髒物(wu)複蓋,直(zhi)接影響(xiang)計量精(jing)度。另⭐外(wai)導壓管(guan)堵塞的(de)現象也(ye)時有發(fa)生。(3)因煤(mei)氣受溫(wen)度、壓力(li)、密度影(ying)響較大(da)。一般中(zhong)小型焦(jiao)化廠在(zai)設計中(zhong)沒有考(kao)慮補償(chang)問題。因(yin)此,冬夏(xia)兩季測(ce)量誤差(cha)較大。(4)孔(kong)闆流量(liang)🍉計适🥰用(yong)于穩定(ding)、連續工(gong)作。其量(liang)程比爲(wei)1∶3。(5)孔闆流(liu)量計📞至(zhi)少每年(nian)㊙️要清洗(xi)一次,清(qing)洗時必(bi)💃須停🚶産(chan)。對于一(yi)些大管(guan)道拆裝(zhuang)相當困(kun)難,中小(xiao)型企業(ye)難以具(ju)備孔闆(pan)裝配能(neng)力,有的(de)一安裝(zhuang)而訂終(zhong)身,難以(yi)滿足計(ji)量要求(qiu)。
2渦街流(liu)量計
2.1渦(wo)街流量(liang)計的工(gong)作原理(li)
　　渦街流(liu)量計屬(shu)于流體(ti)振動式(shi)流量計(ji),在管道(dao)内紊亂(luan)流動的(de)介⛷️質撞(zhuang)到非線(xian)性擋體(ti)(發生器(qi))上,擋體(ti)的形狀(zhuang)和紊流(liu)速度是(shi)🌈兩個決(jue)定參數(shu)。當流體(ti)流經擋(dang)體時,在(zai)擋體兩(liang)側交替(ti)地分離(li)出漩渦(wo),形成“卡(ka)門渦🍓街(jie)現象”見(jian)圖1。卡門(men)渦街的(de)頻率🙇‍♀️與(yu)流速成(cheng)👉正比。在(zai)流體中(zhong)插入柱(zhu)狀物體(ti)時頻率(lü)與流體(ti)流速的(de)關系可(ke)用式(1)表(biao)示:

式中(zhong)f——漩渦頻(pin)率;V——管道(dao)内平均(jun)流速;d——柱(zhu)狀擋體(ti)迎流面(mian)寬度🏒;D——流(liu)體所在(zai)管道内(nei)徑;St——斯特(te)羅哈爾(er)數,在雷(lei)諾數104～106範(fan)圍内爲(wei)無量綱(gang)常💃數。
　　由(you)式1可見(jian),通過測(ce)量渦街(jie)頻率,就(jiu)可算出(chu)流速V,再(zai)由流速(su)求出流(liu)量Q。當漩(xuan)渦在柱(zhu)體兩側(ce)産生時(shi),柱體受(shou)到與流(liu)向♻️垂直(zhi)的交變(bian)升力的(de)作用,升(sheng)力的變(bian)化頻率(lü)就是漩(xuan)渦頻率(lü)。利用埋(mai)設在柱(zhu)體内的(de)壓電檢(jian)測🏃🏻原件(jian)測出升(sheng)力的變(bian)化,将升(sheng)力的變(bian)化轉爲(wei)電的頻(pin)率信号(hao),輸送到(dao)轉換器(qi),再進行(hang)放大和(he)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻整形,形(xing)成頻率(lü)與電流(liu)成💜正比(bi)的模拟(ni)電壓或(huo)電流可(ke)以進行(hang)瞬時指(zhi)示或累(lei)和計算(suan),見圖2。


2.2渦街流(liu)量計的(de)特點
　　渦(wo)街流量(liang)計的特(te)點是:(1)渦(wo)街流量(liang)計體積(ji)小,重量(liang)輕,安裝(zhuang)方便,可(ke)🌈以不停(ting)産安裝(zhuang)、拆卸、清(qing)洗和維(wei)修。(2)測量(liang)範圍寬(kuan),量程比(bi)可達1∶10,幾(ji)乎不受(shou)介質溫(wen)度、壓力(li)、密度的(de)影響。可(ke)以測量(liang)空氣、氧(yang)氣、煤氣(qi)、蒸汽、水(shui)和低粘(zhan)度的其(qi)他流體(ti)。測量時(shi)氣體流(liu)速應大(da)于5m/s,水的(de)流速應(ying)在0.5～6m/s之間(jian)。(3)管道系(xi)統振動(dong)有可能(neng)疊加到(dao)漩渦分(fen)離頻率(lü)上,這将(jiang)使測量(liang)結果不(bu)準确🏃🏻‍♂️,在(zai)小流量(liang)時幹擾(rao)特别突(tu)出。
3渦街(jie)流量計(ji)的應用(yong)
3.1渦街流(liu)量計的(de)安裝
　　焦(jiao)化廠三(san)組六六(liu)型焦爐(lu),向棗莊(zhuang)市供應(ying)煤氣10萬(wan)m3/d。2025年11月在(zai)外供煤(mei)氣管道(dao)上帶壓(ya)不停産(chan)安裝了(le)雙發生(sheng)體CWL-G104C-1插入(ru)式渦街(jie)流量計(ji),整🏃🏻個安(an)裝過程(cheng)從開口(kou)焊接♋到(dao)參數設(she)置調試(shi)完成🌏僅(jin)用3h。
3.2現場(chang)調試
3.2.1儀(yi)表常數(shu)的計算(suan)儀表出(chu)廠時已(yi)給出了(le)探頭插(cha)入管道(dao)♻️中心的(de)儀表常(chang)數,安裝(zhuang)時隻需(xu)按現場(chang)實際條(tiao)🤩件換算(suan)成儀表(biao)流量常(chang)數KQ即可(ke)。爲此,需(xu)進行流(liu)場修正(zheng)和阻塞(sai)修正換(huan)算:
KQ=KV/TUA(2)
式中(zhong)KQ——儀表常(chang)數;KV——儀表(biao)出廠時(shi)的标定(ding)常數;T——流(liu)場修正(zheng)系數✍️;U——阻(zu)塞修正(zheng)系數;A——管(guan)道内斷(duan)面面積(ji),A=πD2/4。
流場修(xiu)正系數(shu)α可按下(xia)式計算(suan):

式中θ——管(guan)道内平(ping)均突出(chu)物高度(du),mm;Re——雷諾準(zhun)數,Re=354×10-3qDV;q——體積(ji)流量,m3/s;V——工(gong)♋作🔞狀态(tai)下介質(zhi)的運動(dong)粘度,m2/s。
阻(zu)塞修正(zheng)系數U按(an)下式計(ji)算:

式中(zhong)d——插入杆(gan)直徑,mm;D——管(guan)道内徑(jing),mm。
3.2.2由不鏽(xiu)鋼探頭(tou)引起的(de)流量修(xiu)正系數(shu)KT爲:
KT=1-4.8×10-5(T-20)(5)
式中(zhong)T——使用狀(zhuang)态下的(de)溫度。
3.2.3K′Q值(zhi)的換算(suan)
　　測量煤(mei)氣時,需(xu)要把儀(yi)表顯示(shi)值換算(suan)爲标準(zhun)狀态P=101325Pa,T=20℃的(de)流量,并(bing)💞對儀表(biao)常數進(jin)行溫度(du)壓力修(xiu)正:

式中(zhong)P——使用狀(zhuang)态下的(de)壓力,Pa;T——使(shi)用狀态(tai)下的溫(wen)度,℃。
根據(ju)上述計(ji)算值設(she)置流量(liang)計積算(suan)儀的常(chang)數開關(guan)👅。
4對比标(biao)定
　　氣源(yuan)廠、煤氣(qi)公司和(he)儀表制(zhi)造廠三(san)家共同(tong)對渦街(jie)、孔闆、羅(luo)茨三種(zhong)流量計(ji)進行了(le)對比标(biao)定。三種(zhong)儀表的(de)安裝位(wei)置見圖(tu)3,标定數(shu)據見表(biao)。


　　從計量(liang)裝置的(de)角度出(chu)發,羅茨(ci)流量計(ji)是容積(ji)式,計量(liang)值在小(xiao)流量時(shi)比渦街(jie)和孔闆(pan)流量計(ji)高。從表(biao)中看出(chu)🐆流速低(di)于5m/s時羅(luo)茨表計(ji)量值高(gao)于渦街(jie)和孔闆(pan)流量計(ji),說明渦(wo)街和孔(kong)☁️闆流量(liang)計在流(liu)㊙️速低時(shi)計量♌值(zhi)偏低。高(gao)💃流速時(shi)渦街流(liu)量計的(de)量值大(da)于羅茨(ci)流量計(ji)的顯示(shi)值,說明(ming)渦街流(liu)量計在(zai)流速大(da)于5m/s才能(neng)發揮理(li)想計量(liang)🌏性能。從(cong)工藝上(shang)看出,渦(wo)街流量(liang)計在羅(luo)茨表之(zhi)前,無旁(pang)♍通,無洩(xie)漏。而羅(luo)茨表前(qian)有幹脫(tuo)設備,煤(mei)氣中的(de)一些雜(za)質,已被(bei)過濾,再(zai)加上閥(fa)門的洩(xie)漏,因此(ci),羅茨表(biao)計量值(zhi)📞低于渦(wo)街流量(liang)計是正(zheng)常的。
5結(jie)語
5.1對渦(wo)街流量(liang)計的跟(gen)蹤對比(bi)和數據(ju)分析表(biao)明,在流(liu)量㊙️正💯常(chang)情✊況下(xia),渦街流(liu)量計精(jing)度比孔(kong)闆高。在(zai)低流速(su)或🛀間斷(duan)供氣時(shi),流量計(ji)量值偏(pian)低,有時(shi)有失準(zhun)現象。
5.2渦(wo)街流量(liang)計拆裝(zhuang),維護方(fang)便,清洗(xi)、維護費(fei)用低,不(bu)會因拆(chai)裝、檢🐕修(xiu)而影響(xiang)生産。
5.3在(zai)煤氣溫(wen)度較低(di)時,渦街(jie)探頭易(yi)結萘及(ji)髒物,實(shi)際❌使用(yong)時應加(jia)💘以注意(yi)。

以上内(nei)容源于(yu)網絡，如(ru)有侵權(quan)聯系即(ji)删除!