渦街(jie)流量(liang)計 的(de)工作(zuo)原理(li)、選型(xing)注意(yi)事項(xiang)及安(an)裝要(yao)求，分(fen)析渦(wo)街流(liu)量計(ji)在氧(yang)化鋁(lü)生産(chan)蒸汽(qi)計量(liang)使用(yong)過程(cheng)中的(de)常🛀見(jian)問題(ti)及相(xiang)應對(dui)策💯。
　　拜(bai)耳法(fa)生産(chan)氧化(hua)鋁過(guo)程中(zhong)，蒸汽(qi)是氧(yang)化鋁(lü)企業(ye)運行(hang)中🥵的(de)🤞重🏃🏻要(yao)⭐能源(yuan)，用于(yu)加熱(re)苛性(xing)鈉溶(rong)液與(yu)鋁土(tu)礦石(shi)，同🙇‍♀️時(shi)也用(yong)于🔞加(jia)熱濃(nong)縮分(fen)解後(hou)的母(mu)液。據(ju)統計(ji)蒸汽(qi)消耗(hao)占氧(yang)化鋁(lü)能源(yuan)成本(ben)的♊40%~60%。對(dui)于氧(yang)化鋁(lü)企業(ye)，蒸汽(qi)消耗(hao)成爲(wei)企業(ye)成本(ben)的重(zhong)要組(zu)成部(bu)分，在(zai)氧化(hua)鋁企(qi)業的(de)發展(zhan)❤️和生(sheng)存中(zhong)起着(zhe)決定(ding)性因(yin)👈素。
1氧(yang)化鋁(lü)生産(chan)中蒸(zheng)汽消(xiao)耗分(fen)布及(ji)目前(qian)的現(xian)狀
　　在(zai)拜耳(er)法氧(yang)化鋁(lü)生産(chan)中，工(gong)藝綜(zong)合能(neng)耗主(zhu)要由(you)蒸汽(qi)🌈、電✏️力(li)、水、壓(ya)縮空(kong)氣和(he)燃料(liao)組成(cheng)，其中(zhong)蒸汽(qi)是氧(yang)化鋁(lü)生産(chan)的主(zhu)要能(neng)源消(xiao)耗指(zhi)标之(zhi)一，汽(qi)耗的(de)高低(di)直接(jie)反映(ying)這個(ge)企業(ye)的生(sheng)産管(guan)理和(he)駕馭(yu)生産(chan)的能(neng)力。
　　以(yi)某一(yi)氧化(hua)鋁爲(wei)例，工(gong)藝綜(zong)合能(neng)耗約(yue)15.72GJ/t-Al2O3，蒸汽(qi)約占(zhan)42%，其中(zhong)蒸汽(qi)由高(gao)壓蒸(zheng)汽和(he)低壓(ya)蒸汽(qi)兩部(bu)分組(zu)成。表(biao)1爲某(mou)氧化(hua)鋁企(qi)業高(gao)低壓(ya)蒸汽(qi)消耗(hao)點。
　　以(yi)表1爲(wei)例，氧(yang)化鋁(lü)企業(ye)蒸汽(qi)需要(yao)計量(liang)點一(yi)般在(zai)8~10個👌，用(yong)汽🆚量(liang)從3.5~206t/h不(bu)等，溫(wen)度和(he)壓力(li)也不(bu)盡相(xiang)同。
　　目(mu)前，在(zai)氧化(hua)鋁企(qi)業蒸(zheng)汽計(ji)量儀(yi)表通(tong)常采(cai)用兩(liang)大🈲類(lei)，一類(lei)是基(ji)于伯(bo)努力(li)方程(cheng)原理(li)的，如(ru) 差壓(ya)孔闆(pan)流量(liang)計 ﹑音(yin)速噴(pen)嘴、 阿(a)牛巴(ba)流量(liang)計 、德(de)爾塔(ta)巴、平(ping)衡式(shi)等，在(zai)這類(lei)儀表(biao)中，又(you)以差(cha)壓孔(kong)闆、阿(a)牛巴(ba)、德爾(er)塔巴(ba)占比(bi)較多(duo)；另一(yi)類是(shi)基于(yu)線性(xing)連續(xu)方程(cheng)原理(li)的，如(ru)渦❗流(liu)量計(ji)、質量(liang)流量(liang)計，由(you)于質(zhi)量流(liu)量計(ji)價格(ge)昂❤️貴(gui)，且高(gao)溫狀(zhuang)态下(xia)精度(du)✍️喪失(shi)，故而(er)又多(duo)以渦(wo)流量(liang)計計(ji)量爲(wei)主。

基(ji)于伯(bo)努力(li)方程(cheng)原理(li)的蒸(zheng)汽計(ji)量儀(yi)表，其(qi)流量(liang)計量(liang)方程(cheng)式爲(wei)（1）：

其中(zhong)：
Qf爲工(gong)況體(ti)積流(liu)量；
P爲(wei)差壓(ya)；
ρf爲工(gong)況下(xia)介質(zhi)密度(du)；
σ爲流(liu)量系(xi)數；
k與(yu)介質(zhi)黏度(du)加工(gong)精度(du)有關(guan)系數(shu)；
τ爲介(jie)質膨(peng)脹系(xi)數。
　　公(gong)式（1）說(shuo)明，一(yi)方面(mian)由于(yu)方程(cheng)式中(zhong)存在(zai)着介(jie)質蒸(zheng)汽🈲的(de)密🆚度(du)ρf，因🐅此(ci)，計量(liang)儀表(biao)的标(biao)定在(zai)氧化(hua)鋁企(qi)業中(zhong)是個(ge)很🔞麻(ma)煩而(er)且往(wang)往🌍不(bu)準💃🏻确(que)的，一(yi)般生(sheng)産廠(chang)大都(dou)采用(yong)水标(biao)定，這(zhe)種👈方(fang)法标(biao)定出(chu)來的(de)精度(du)，不代(dai)表測(ce)量蒸(zheng)汽的(de)精度(du)。另一(yi)方面(mian)由于(yu)方程(cheng)式（1）中(zhong)還⛷️有(you)一個(ge)氣體(ti)的膨(peng)脹系(xi)🌂數τ，對(dui)于不(bu)同🏃🏻的(de)蒸汽(qi)，不同(tong)的壓(ya)力，不(bu)同的(de)溫度(du)條件(jian)下的(de)膨脹(zhang)系數(shu)都不(bu)盡相(xiang)同，因(yin)此，即(ji)使用(yong)壓縮(suo)空🔞氣(qi)進行(hang)标定(ding)出來(lai)的精(jing)度也(ye)不代(dai)表測(ce)量蒸(zheng)汽的(de)精度(du)。
2渦街(jie)流量(liang)計工(gong)作原(yuan)理
渦(wo)街流(liu)量計(ji)是基(ji)于線(xian)性連(lian)續方(fang)程原(yuan)理:

其(qi)中：
St斯(si)特勞(lao)哈爾(er)數，無(wu)量綱(gang)；
v介質(zhi)流速(su)；
f頻率(lü)Hz/S；
d迎流(liu)面寬(kuan)度。
　　在(zai)這個(ge)公式(shi)（2）中有(you)2個函(han)數，一(yi)個是(shi)流體(ti)流速(su)v，另一(yi)個是(shi)斯😘特(te)勞哈(ha)爾數(shu)St，而斯(si)特勞(lao)哈爾(er)數St是(shi)雷諾(nuo)數Re的(de)函🧑🏽‍🤝‍🧑🏻數(shu)，當雷(lei)諾㊙️數(shu)Re到達(da)20000後，斯(si)特勞(lao)哈爾(er)數St就(jiu)是一(yi)個常(chang)數。當(dang)渦街(jie)流量(liang)計測(ce)量發(fa)生體(ti)形狀(zhuang)固定(ding)🔞，迎流(liu)面寬(kuan)度💘就(jiu)一定(ding)，這樣(yang)一來(lai)，頻率(lü)僅僅(jin)取決(jue)于流(liu)體流(liu)速，是(shi)線性(xing)連續(xu)方程(cheng)🥵，通過(guo)圖1示(shi)渦街(jie)流量(liang)計測(ce)量模(mo)型推(tui)導，得(de)到流(liu)量計(ji)⭐量方(fang)程式(shi)（3）：

　　其中(zhong)：St斯特(te)勞哈(ha)爾數(shu)，無量(liang)綱；f頻(pin)率Hz/S；D流(liu)量計(ji)通徑(jing)；d迎流(liu)面寬(kuan)度。
　　渦(wo)街流(liu)量計(ji)是基(ji)于線(xian)性連(lian)續方(fang)程原(yuan)理，隻(zhi)要雷(lei)諾數(shu)大于(yu)20000，測量(liang)與流(liu)體的(de)性質(zhi)無關(guan)，與密(mi)度、黏(nian)度等(deng)均無(wu)關。用(yong)水标(biao)定出(chu)來的(de)流量(liang)系數(shu)同樣(yang)适用(yong)于蒸(zheng)汽計(ji)量，在(zai)常溫(wen)下标(biao)定出(chu)💃🏻的流(liu)量系(xi)數同(tong)樣适(shi)用于(yu)低溫(wen)和高(gao)溫蒸(zheng)汽。這(zhe)樣，渦(wo)街流(liu)量計(ji)更能(neng)适應(ying)氧化(hua)鋁企(qi)業内(nei)高低(di)🈲壓、不(bu)同溫(wen)度蒸(zheng)汽計(ji)量的(de)需求(qiu)。

　　K爲流(liu)量系(xi)數，含(han)義是(shi)每升(sheng)流量(liang)由幾(ji)個脈(mo)沖表(biao)示，即(ji)是P/L，經(jing)過公(gong)🐉式變(bian)換，實(shi)際運(yun)用中(zhong)的渦(wo)街流(liu)量計(ji)計算(suan)公式(shi)（4）：

　　一般(ban)，渦街(jie)流量(liang)計的(de)流量(liang)系數(shu)，其實(shi)在設(she)計時(shi)就已(yi)👈經定(ding)下☔來(lai)了，但(dan)是每(mei)個生(sheng)産廠(chang)都要(yao)對每(mei)一台(tai)流量(liang)🧡計進(jin)行标(biao)定，就(jiu)是爲(wei)了檢(jian)驗制(zhi)造誤(wu)差。但(dan)不管(guan)這個(ge)數是(shi)什麽(me)數，标(biao)定合(he)格了(le)的流(liu)量系(xi)數就(jiu)是正(zheng)确計(ji)🛀量的(de)常數(shu)，适用(yong)于不(bu)同工(gong)況狀(zhuang)态的(de)蒸汽(qi)🌈。
　　另外(wai)要注(zhu)意，從(cong)公式(shi)（4）可以(yi)看出(chu)，渦街(jie)流量(liang)計隻(zhi)能測(ce)流💰體(ti)❓的工(gong)況體(ti)積方(fang)，質量(liang)方和(he)标準(zhun)體積(ji)方是(shi)根據(ju)密度(du)或壓(ya)力溫(wen)度換(huan)✌️算出(chu)來的(de)。
3氧化(hua)鋁生(sheng)産中(zhong)蒸汽(qi)計量(liang)設計(ji)選型(xing)
　　以表(biao)1爲例(li)，氧化(hua)鋁企(qi)業蒸(zheng)汽需(xu)要計(ji)量點(dian)在8~10個(ge)左右(you)，且一(yi)😍般均(jun)爲過(guo)熱蒸(zheng)汽，數(shu)學模(mo)式爲(wei)二元(yuan)函數(shu)，因此(ci),設計(ji)時需(xu)❗要考(kao)慮壓(ya)力、溫(wen)度雙(shuang)補償(chang)。
3.1工藝(yi)參數(shu)的選(xuan)擇
　　設(she)計選(xuan)型時(shi)要考(kao)慮的(de)因素(su)包括(kuo)：流量(liang)參數(shu)範圍(wei)、壓力(li)參🔞數(shu)範圍(wei)、溫度(du)參數(shu)範圍(wei)，以流(liu)量選(xuan)通徑(jing)。同時(shi)遵循(xun)如下(xia)原✨則(ze)：
（1）最高(gao)壓力(li)情況(kuang)下考(kao)慮最(zui)小流(liu)量是(shi)否在(zai)該通(tong)徑的(de)🌈工作(zuo)範圍(wei)之㊙️内(nei)；
（2）最低(di)壓力(li)情況(kuang)下考(kao)慮最(zui)大流(liu)量是(shi)否超(chao)出該(gai)通徑(jing)的工(gong)🌈作範(fan)圍之(zhi)内；
另(ling)外，最(zui)高溫(wen)度對(dui)應脈(mo)沖輸(shu)出時(shi)應考(kao)慮發(fa)生體(ti)寬度(du)的膨(peng)❄️脹🤩系(xi)💃🏻數，工(gong)況溫(wen)度條(tiao)件下(xia)的流(liu)量系(xi)數Kt：

其(qi)中：
T爲(wei)工況(kuang)溫度(du)；K爲标(biao)準流(liu)量系(xi)數（一(yi)般在(zai)儀表(biao)銘牌(pai)上）。
3.2通(tong)徑的(de)選擇(ze)
　　設計(ji)選型(xing)時，考(kao)慮到(dao)減少(shao)壓力(li)損失(shi)，在進(jin)行蒸(zheng)汽計(ji)量時(shi)，對流(liu)量下(xia)限有(you)一定(ding)要求(qiu)，要根(gen)據蒸(zheng)汽流(liu)量的(de)大小(xiao)來選(xuan)取流(liu)量計(ji)的通(tong)徑，而(er)不能(neng)根據(ju)原管(guan)道内(nei)💯徑來(lai)選取(qu)流量(liang)計通(tong)徑.
　　蒸(zheng)汽流(liu)量計(ji)通徑(jing)選擇(ze)可以(yi)采用(yong)查表(biao)法及(ji)計算(suan)驗證(zheng)☂️。
　　查表(biao)法即(ji)是在(zai)産品(pin)樣本(ben)上，根(gen)據工(gong)況壓(ya)力下(xia)蒸汽(qi)可測(ce)流量(liang)✂️範圍(wei)表查(cha)取流(liu)量通(tong)徑；然(ran)後計(ji)算驗(yan)證流(liu)速、雷(lei)諾數(shu)是否(fou)在一(yi)定範(fan)圍内(nei)。
（1）流速(su)計算(suan)：蒸汽(qi)流速(su)範圍(wei)一般(ban)2m/s~60m/s，最高(gao)應＜80m/s。

其(qi)中：V爲(wei)流速(su)；Q爲體(ti)積流(liu)量：D爲(wei)流量(liang)計通(tong)徑。
（2）雷(lei)諾數(shu)計算(suan)法：①最(zui)低流(liu)量時(shi)的雷(lei)諾數(shu)不得(de)小于(yu)5000；②保🧑🏾‍🤝‍🧑🏼證(zheng)精度(du)最低(di)流量(liang)時的(de)雷諾(nuo)數不(bu)得小(xiao)于20000。

　　其(qi)中：V爲(wei)流速(su)；ρ爲密(mi)度；μ介(jie)質黏(nian)度；D爲(wei)流量(liang)計通(tong)徑。
　　當(dang)然有(you)的産(chan)品能(neng)提供(gong)計算(suan)機選(xuan)型軟(ruan)件，直(zhi)接把(ba)相關(guan)工🔴藝(yi)參數(shu)輸入(ru)，就能(neng)得到(dao)理想(xiang)的結(jie)果。
3.3注(zhu)意事(shi)項
（1）選(xuan)擇信(xin)号輸(shu)出時(shi)建議(yi)使用(yong)脈沖(chong)（頻率(lü)）輸出(chu)方式(shi)，如果(guo)要求(qiu)輸出(chu)電流(liu)信号(hao)，轉換(huan)過程(cheng)将喪(sang)失±0.2%~0.4%精(jing)度。
（2）在(zai)氧化(hua)鋁企(qi)業中(zhong)，蒸汽(qi)的溫(wen)度一(yi)般都(dou)大于(yu)150℃，建議(yi)采用(yong)分體(ti)🌍型渦(wo)💃街流(liu)量計(ji)，另外(wai)一定(ding)要考(kao)慮溫(wen)度和(he)壓力(li)補🏒償(chang)問題(ti)。
4安裝(zhuang)要求(qiu)
　　在氧(yang)化鋁(lü)企業(ye)蒸汽(qi)測量(liang)過程(cheng)中，被(bei)測蒸(zheng)汽具(ju)有穩(wen)💛定流(liu)态是(shi)保證(zheng)渦街(jie)流量(liang)計精(jing)确測(ce)量的(de)前提(ti)條件(jian)，要使(shi)🈚渦街(jie)流量(liang)計的(de)測量(liang)值更(geng)穩定(ding)、準确(que)，安裝(zhuang)時需(xu)注意(yi)以下(xia)幾點(dian)。
（1）安裝(zhuang)确保(bao)傳感(gan)器銘(ming)牌上(shang)的箭(jian)頭指(zhi)向與(yu)流體(ti)流向(xiang)一緻(zhi)。
（2）安裝(zhuang)建議(yi)遵循(xun)直管(guan)段的(de)要求(qiu)，見表(biao)2，當現(xian)場無(wu)法滿(man)足直(zhi)管段(duan)要求(qiu)時，建(jian)議采(cai)用與(yu)渦街(jie)流量(liang)計配(pei)套的(de)流量(liang)鎮流(liu)器。
表(biao)2氧化(hua)鋁企(qi)業蒸(zheng)汽計(ji)量上(shang)下遊(you)特殊(shu)情況(kuang)前後(hou)直

（3）安(an)裝傳(chuan)感器(qi)避開(kai)振動(dong)源或(huo)者在(zai)振動(dong)較小(xiao)的地(di)方，遠(yuan)✏️離大(da)功🏃‍♂️率(lü)㊙️用電(dian)設備(bei)。
（4）安裝(zhuang)帶焊(han)接時(shi)要注(zhu)意搭(da)鐵的(de)位置(zhi)，防止(zhi)壓電(dian)晶片(pian)的損(sun)壞，一(yi)般要(yao)件焊(han)左搭(da)左，焊(han)右搭(da)右。
5常(chang)見問(wen)題及(ji)注意(yi)事項(xiang)
5.1無流(liu)量有(you)信号(hao)
　　首先(xian)檢測(ce)判斷(duan)是否(fou)有振(zhen)動，如(ru)有輕(qing)微振(zhen)動，處(chu)理方(fang)法是(shi)🍉外部(bu)機械(xie)消振(zhen)措施(shi)，如用(yong)橡膠(jiao)軟接(jie)頭，橡(xiang)膠軟(ruan)墊等(deng)消振(zhen)，用支(zhi)架固(gu)❌定管(guan)道；或(huo)者是(shi)根據(ju)産品(pin)說明(ming)書調(diao)整參(can)數設(she)置，消(xiao)除振(zhen)動。如(ru)嚴重(zhong)振動(dong)，則是(shi)更改(gai)流量(liang)計安(an)裝位(wei)置、加(jia)固管(guan)線、流(liu)量計(ji)前後(hou)加軟(ruan)連接(jie)。
　　其次(ci)檢測(ce)判斷(duan)是否(fou)有50Hz工(gong)頻幹(gan)擾通(tong)常采(cai)用頻(pin)率計(ji)👣測量(liang)或電(dian)流值(zhi)計算(suan)方法(fa)。這裏(li)介紹(shao)電流(liu)值計(ji)算方(fang)法，計(ji)♍算公(gong)式（8）：

其(qi)中：
Qf體(ti)積方(fang)m3/h；Qm質量(liang)方Kg/h；ρ工(gong)況密(mi)度Kg/m3；Kt儀(yi)表流(liu)量系(xi)統.
如(ru)果計(ji)算出(chu)的結(jie)果是(shi)或者(zhe)接近(jin)50Hz，可采(cai)取保(bao)證轉(zhuan)換器(qi)的外(wai)🏃‍♀️殼接(jie)地螺(luo)釘可(ke)靠接(jie)地或(huo)者把(ba)整個(ge)轉換(huan)器浮(fu)地。
5.2有(you)流量(liang)無信(xin)号
　　首(shou)先檢(jian)測接(jie)線是(shi)否正(zheng)确，供(gong)電電(dian)源的(de)電壓(ya)等級(ji)是否(fou)符✨合(he)要求(qiu)，電源(yuan)極性(xing)是否(fou)接正(zheng)确，分(fen)體式(shi)的還(hai)要檢(jian)測專(zhuan)用電(dian)纜是(shi)否👈連(lian)接正(zheng)确，再(zai)有就(jiu)是檢(jian)查發(fa)生🐕體(ti)、轉換(huan)器是(shi)否☂️損(sun)壞。
　　其(qi)次判(pan)斷實(shi)際工(gong)藝蒸(zheng)汽流(liu)量是(shi)否太(tai)小，判(pan)斷方(fang)法是(shi)在㊙️靠(kao)近🔴流(liu)🌈量計(ji)的管(guan)道旁(pang)有規(gui)律地(di)連續(xu)敲擊(ji),無論(lun)何種(zhong)型号(hao)的📱流(liu)量計(ji)均會(hui)出現(xian)流量(liang)顯示(shi)。處理(li)辦法(fa)就是(shi)更換(huan)通💋徑(jing)小一(yi)些的(de)流量(liang)計或(huo)⭕在工(gong)藝條(tiao)件允(yun)許的(de)情況(kuang)下加(jia)大流(liu)量。
5.3流(liu)量不(bu)穩定(ding)
　　現場(chang)觀察(cha)流量(liang)計安(an)裝時(shi)墊片(pian)是否(fou)同心(xin)或伸(shen)人管(guan)道，工(gong)藝管(guan)道是(shi)否符(fu)合表(biao)2氧化(hua)鋁企(qi)業安(an)裝要(yao)求或(huo)者産(chan)品說(shuo)🔴明書(shu)的最(zui)大要(yao)求。處(chu)理辦(ban)法就(jiu)是正(zheng)确選(xuan)用配(pei)套💁墊(nian)片并(bing)🔴正确(que)裝配(pei)，更改(gai)流量(liang)計安(an)裝位(wei)置或(huo)加流(liu)量鎮(zhen)流器(qi)。
6小結(jie)
　　渦街(jie)流量(liang)計是(shi)基于(yu)線性(xing)連續(xu)方程(cheng)原理(li)進行(hang)測量(liang)的新(xin)✂️型流(liu)量計(ji)，因具(ju)有良(liang)好的(de)介質(zhi)适應(ying)能力(li)，是節(jie)流式(shi)流量(liang)計的(de)理想(xiang)🍉替代(dai)産品(pin)。它可(ke)以測(ce)量氧(yang)化鋁(lü)企業(ye)高🤩低(di)壓蒸(zheng)汽，在(zai)氧化(hua)鋁行(hang)業中(zhong)廣泛(fan)應用(yong)。但隻(zhi)有在(zai)正确(que)設計(ji)、正确(que)選型(xing)以及(ji)正确(que)安裝(zhuang)的條(tiao)件下(xia)才能(neng)保證(zheng)其🎯測(ce)量準(zhun)确穩(wen)🤞定，爲(wei)降低(di)氧化(hua)鋁能(neng)源消(xiao)耗發(fa)揮其(qi)應有(you)的作(zuo)用。

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