影（yǐng）響渦街流量計（jì）準確性的因素有哪些

一、影響因素

渦街流量計的工作（zuò）原理是在流體（tǐ）中設置漩渦發（fā）生體，從而發生體兩側交替產生有規則的（de）漩渦，漩渦列在漩渦發（fā）生體（tǐ）下遊（yóu）非對稱（chēng）地排列，產生一定的（de）頻率，通（tōng）過公式f=St×v/（1-1.27d/D）×d（式中：St——斯特勞（láo）哈爾數，為（wéi）無量綱數，與漩渦發生體及雷諾（nuò）數有關；v——流（liú）速；d——發生體迎麵（miàn）寬度；D——公稱通（tōng）徑）即可得出流速（sù）。

一般來說，渦（wō）街（jiē）流量（liàng）計輸（shū）出信號（頻率）不受（shòu）流體物性和組（zǔ）分變化的影響，是指儀（yí）表係數（shù）僅（jǐn）與漩渦發生體形狀和尺寸以及雷諾數有關。它的（de）優點是：結（jié）構簡單牢（láo）固，安裝維（wéi）護（hù）方便；多種類（lèi）流（liú）體，液、氣、蒸汽及部（bù）分混合相皆適用（yòng）；準確度較高，一般達±1%R；流量（liàng）範圍（wéi）寬，可達10∶1或20∶1或更（gèng）大；壓頭（tóu）損失（shī）小；無零點漂移；價格相對便宜。缺點是：不（bú）適（shì）於低雷諾數Re＜20000的情況，對高（gāo）黏度（dù）、低流速、小口（kǒu）徑的使用有限製；對環境（jìng）的（de）要（yào）求較高，應盡量杜絕有振動的場所，且上遊側需（xū）要有較長的（de）直管段；儀表係（xì）數較（jiào）低，且口徑愈大愈低。信號分辨力降低，故（gù）口（kǒu）徑不宜過（guò）大，一般應（yīng）用於DN15~DN300。渦街流量（liàng）計在測（cè）量飽和蒸（zhēng）汽（以飽和蒸汽（qì）為例）質量流量時，壓力波動、幹度變（biàn）化、振動、差（chà）壓過（guò）大等因素均會影（yǐng）響渦街流量計（jì）準確計（jì）量。

二、存在（zài）的問題分析

工業（yè）現場常用質量流量作為測（cè）量蒸汽流（liú）量的依據（jù），公式（shì）如下：

Qm＝Qvρ （1）

式中：Qm——質量流（liú）量，kg/h；Qv——體積（jī）流量，m3/h；ρ——流體（tǐ）的密度，kg/m3。

由式（1）可（kě）知，質量（liàng）流量與密度有（yǒu）關，也就受壓（yā）力（lì）、溫度、流體種類、幹度、流（liú）速等因素影響，這幾種因素直接影響（xiǎng）流（liú）量值的正確測量。

1.幹度變化

渦街流量計在測量飽和蒸汽時，要（yào）求飽和蒸（zhēng）汽幹度不低於（yú）85%。但現場實際情況是飽和蒸汽幹度在鍋爐內就小於100%，而（ér）經管道（dào）傳送（sòng）一段距離後（hòu），會（huì）出現（xiàn）幹度低於85%的現象，它使（shǐ）測量值（zhí）下（xià）降。

目（mù）前，用（yòng）於測量蒸汽（qì）流量的流量計（jì）大部分（fèn）為體積流量計，*先測（cè）得體積（jī）流量（liàng），然（rán）後通過蒸汽的密度計算質量流量（liàng），也（yě）就是（shì）假定蒸汽為完全幹燥。但（dàn）是，蒸汽並非完全幹燥，如果不考慮蒸汽幹度的影響（xiǎng），得出（chū）的數據會低於實際流量。因此，流量計的二（èr）次儀表（流量（liàng）演（yǎn）算儀）應具有設置飽和（hé）蒸汽幹（gàn）度以及修正（zhèng）的功能。但在實際工況下（xià）確定蒸汽的幹度很困難。如（rú）果能夠改進（jìn）蒸汽流量計入口處的蒸汽品質（zhì），就能改進蒸汽流量計的測量準確（què）度。

2.壓力變（biàn）化（huà）大

在熱網管道中有很多閥門和（hé）減壓閥（fá），它們都（dōu）能改變管道壓力。渦街流量計不是質量（liàng）流量計，它（tā）計量蒸汽質量取決於管道流（liú）速和蒸汽（qì）密度（dù），而密度由壓力決定（dìng），改（gǎi）變壓力就是改（gǎi）變密度，在剛開啟（qǐ）閥（fá）門（mén）時還改變管道流速，這幾（jǐ）種情況都（dōu）會產生計量誤差。

在工業（yè）現場壓力經（jīng）常發生波動（dòng），壓（yā）力波（bō）動會（huì）影響飽和蒸汽密度。當壓力低於或高（gāo）於（yú）標定值（zhí）時，直（zhí）接影（yǐng）響（xiǎng）質量（liàng）流量值偏高（gāo）或偏低。

3.管道及流量計震動（dòng）

渦街流量計儀表係數誤差隨管（guǎn）道（dào）震動加（jiā）速（sù）度的增加而變大，整（zhěng）體抗震性能較差。在相同管道震動加速度（dù）條件下（xià），無論震動（dòng）頻（pín）率（lǜ）如何（hé）變化（huà），渦街流量計儀表係數（shù）誤差隨（suí）流量增大有減小趨勢，小（xiǎo）流（liú）量下受管道震動影響*大。同時，渦街流量計儀表係數隨（suí）管道（dào）震動頻率的增大而減小。

管道及流量計加固不好，或（huò）流（liú）量計靠近電（diàn）動機就會產生（shēng）震動（dòng）。震動會對渦（wō）街流量計產生幹擾，使流量計測（cè）量值偏（piān）高或（huò）造成流量誤（wù）判（pàn）。

4.流量計出口側通向大氣

渦街（jiē）流量計出口側通（tōng）向大氣，會（huì）出現前後（hòu）壓差過大的現象，這會導（dǎo）致流（liú）速達到（dào）上限，因此不能正確反映流量變化。出現這種情況主（zhǔ）要是由（yóu）於零點（diǎn）漂移（yí）和引壓管布置不合理造成的。

5.流量計前後直管段安裝不符合（hé）要（yào）求

渦街流量計的（de）安裝對其前（qián）後直管段有（yǒu）一定要求，如不（bú）符合（hé）要求，便會影響卡門渦（wō）街（jiē）的正確（què）形成，從而影響飽和蒸汽的測量值（zhí）。如LUGB-2310型渦街流量計（jì），在管道上遊安裝一個彎（wān）頭時，應（yīng）在渦街流量計的（de）上（shàng）遊側（cè）配置長度大於等於20D（D為流量計公稱通（tōng）徑（jìng））的直管段（duàn），下遊側配置長度大於等於5D的直管段（duàn）。

三、問題的解決（jué）方法

1.幹度低於85%

當飽和蒸汽幹度變化（huà）較大且（qiě）低於85%時，應在流量計出口側（7~8）D處（chù）安裝一個濕度變送器，並根據可（kě）測數據按下式進行修正：

V=XVg+（1-X）Vf

式中：V——濕蒸汽比（bǐ）容（róng），m3/kg；X——幹度（dù），%；Vg——飽和蒸汽的比容（róng），m3/kg；Vf——水的（de）比容，m3/kg；（1-X）——濕度，%。

將處（chù）理後（hòu）的濕蒸（zhēng）汽比容參（cān）與質量流量的計（jì）算可得到準確（què）的數據。現在市場（chǎng）上的智（zhì）能（néng）流量積算儀，一般隻能實現壓（yā）力補償（cháng）而無（wú）幹（gàn）度（dù）補（bǔ）償，一旦遇到（dào）幹度低於（yú）85%的（de）蒸汽（qì）（飽和）時則（zé）不（bú）能正確反映質量流量值（zhí）。*好采用既適用於壓力（lì）補償又（yòu）適用於幹度補償的智能流量顯示（shì）儀。

2.波動的（de）壓（yā）力

如上所述，由於飽和蒸汽對壓力、溫（wēn）度、密度之間有一定的對（duì）應關係，因此（cǐ），隻需（xū）根據壓力變化情況對所測流量密度進行修正（如查表（biǎo）分段（duàn）補償法等），就可得到較（jiào）為（wéi）正確（què）的測量值。

3.管道及流量計震動

對於管道及流量計產生的（de）震動，應（yīng）立（lì）即采取加固措施（shī），嚴格按要求施工。若不得已要安（ān）裝在震動較強（qiáng）的管道上，必須采取減震措（cuò）施（shī），在（zài）傳感器（qì）的（de）上下遊2D處分別設置管道（dào）緊固裝（zhuāng）置（zhì），並（bìng）加防震墊。特別注意：在空壓機出口處震動較強，不能安裝（zhuāng）傳感器，應安裝（zhuāng）在儲氣罐之後。

4.流量計出口側通向大（dà）氣

渦街流（liú）量計出口（kǒu）側直接通向大（dà）氣，流速容易達到上限值，這是由前後壓差過大造成的。此時，渦街（jiē）流量計因輸出（chū）模擬信（xìn）號（hào）（4～20）mA或脈衝信（xìn）號超限，係統不能正（zhèng）確反映測量值。因（yīn）此，應嚴格限製（zhì）飽（bǎo）和（hé）蒸汽流速使之低於上限，或（huò）在上遊側前麵加（jiā）整流器。在條件允許的情況（kuàng）下也可采（cǎi）用提（tí）高背壓的方法。

5.直（zhí）管段（duàn）安裝不符合要求

對於直管段的安裝一（yī）定要嚴格按照規範執行，不能因為環境條件不允許或者施（shī）工方便隨便安裝流量計。此外，對流（liú）量（liàng）計應定期檢查校驗，並確保（bǎo）直流（liú）電壓（yā）源為24V，*低也不（bú）能小於（yú）21V。

四、結束語（yǔ）

筆者（zhě）認為，渦街流量計使用過程中影響測量值的原因多來自以上問題，而（ér）對這（zhè）些問題的（de）解（jiě）決方法（fǎ）效果都比（bǐ）較明顯。在使（shǐ）用（yòng）中應特別重視幹（gàn）度、壓力（lì）波（bō）動、流量計出（chū）口側通大氣（qì）等。而管道震動、直管段等在一般說明（míng）書均有較為詳細的介紹和規（guī）定。建（jiàn）議在選用渦街（jiē）流量計測量流量時（shí），*好（hǎo）采用有壓力、溫度、流體種（zhǒng）類、幹（gàn）度及流速補償的渦街流量（liàng）計，以達到計量準確。

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