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      涡街流量计

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      探究涡街流量计安装时应注意的事项及合理的安装方式

      来源:作者:发表时间:2022-02-11 11:35:48

       摘 要:为了确保涡街流量计能安全使用,精准的测量出=工业管道介质流体的流量,作出规范安装、使用流量计的提议。文章从阐述涡街流量计的基本工作原理着手,探究流量计安装时应注意的事项,包括选择合理的安装方式、掌握涡街流量计直管段的基本要求、合理设定流量计的安装位置等;总结流量计使用中的常见问题,提出几点可靠的维护建议,以供同行参考。

       
      涡街流量计是工业领域中常用的一种速度式流量计,其主要是检测工业管道介质流体的流量,包括液体、气体、蒸气等,能对外输出模拟量标准信号或数字量脉冲信号,具备温度补偿、瞬时温度呈现与流量积算等诸多功能。可以和计算机等数字化系统配套使用,是一种先进、实用的流量仪表。某厂配置应用了12台LUGB型涡街流量计,从投运以后流量计运行状态都不是十分稳定,这是令人堪忧的,使用单位积极组织技术人员进行技术改造,取得的效果相对理想。 
       
      一、涡街流量计的工作原理
      漩涡发生体、频率检测器与信号转换器等均是流量计的重要构成,其主要是对外输出 4~20mADC 信号或脉冲电压信号,测量原理是在流动的流体内,于垂直方向安放单根或数根非流体型阻流体,在一定的流量范畴中,在阻流体两侧流体能实现交替分离,释放2串频率和管道中的平均流速成正比例关
      系、规则的、不对称但有规律的交替式漩涡列(图1),两侧漩涡旋转方向可以不一致,利用专用检测元件检出旋涡频率后,便能顺利的推导出流体的流量。
      漩涡发生体与漩涡图示
      假定v代表被测介质的平均流速,f是旋涡的发生频率,d表示旋涡发生体的迎面宽度,单侧旋涡形成的频率f进而v、d之间的关系可以采用①式表示:
      单侧旋涡形成的频率f进而v、d 之间的关系
      在上式内,Sr是雷诺数的函数,取值范围2×104~7×106,气体5~50m/s;液体0.5~7m/s,当旋涡发声体的外形与尺寸大小一定时,可以将Sr看成是常数,涡街频率与体积流量两者之间存在正比例关系,流体物理性质与成分改变不会对其形成影响。可以采用流量计检测相流状态下的液体、气体与蒸汽各自的流量值;但是当转换至混相流体状态时,流量计很难实现精准测量。 二、安装涡街流量计时的注意事项
       
      (一)合理选择安装方式
      可以将涡街流量计安装在水平或者垂直管道上,因为这种流量计属于速度式流量计,实践中为了能确保测量结果的高精准性,一定要实现在满管状态下检测,所以如果选定在水平管道上安装时,通常将流量计安装在管道的好低位,选择安装在垂直管道时,要确保流体的流向是从下到上。 
       
      (二)掌握流量计直管段的要求
      具体安装实践中对流量计前后直管段提出十分严格的要求,流量计上游要确保有 10D~35D 的直管段(D 是管道直径),下游直管段要≥5D,结合上游区域内是否存有无直角弯、扩大管、缩径管等情况设定上游直管段的具体长度。在这里笔者重点提及的一点内容是,当直管段的安装符合设计要求时,尽量将流量安装在前后直管段偏大的管道上,借此方式确保流量计上下游节流件所形成的紊流不会降低测量结果的精准度。结合实际流体测量的现实需求,需要在涡街流量计检测压力与温度值,建议将测压点、测温点分别设定在传感器下游的3D~5D、6D~8D位置(图2)。
      流量计与压力$温度仪表的位置图
      (三)安装位置
      (1)安装流量计的管道时,应尽量减少高温热源与辐射源形成的不良影响,安装场所内一定要采用标准的隔热通风方法,尽量躲避强腐蚀环境。为了能有效解除电磁干扰,要确保现场布线要与高压线$电源线和电力设备等之间有较长的距离。
      (2)管道自身如果出现十分明显的震动,则会干扰涡街流量计的测量过程,测量结果的精准性也会下降。故而,尽量不要将流量计安装在震动较强的管道上,尤其是横向震动;也尽量不要将其安装在架空面过长的管道上,以上这种情况很可能造成流量计下垂,增加法兰的密封泄漏风险。如果一定要将流量计安装在以上两种场合内,则一定要在传感器的上下游2D位置分别加设管道紧固装置和防震垫。 
      (3)工频干扰信号也是影响涡街流量计测量效果的一种常见客观因素,工频信号通过叠加的方式会被整合进被测信号内,因而尽量不要将流量计安装在有大功率电动机等的环境中,如果非要安装这种环境中时,则一定要督导工人做好仪表接地工作,规范应用屏蔽电缆,利用直流信号的方式输出信号,借此方式解除工频形成的干扰。 
       
      (4)如果将流量计安装在室外环境中,则一定要做到防水处理,电气接口位置应把电缆线弯制成U形,以防有水顺沿电缆线进到仪表壳中。如果发现流量计安装点位的上游较位置安装了不断发出开关动作的阀门装置时,则其很可能会短缩流量计的使用年限,容易对其造成yongjiu性损害。 
       
      三、流量计使用的注意事项
      (1)隔爆型流量计,严禁在通电状态爆炸危险区中开启仪表设备外壳,否则会生成非安全火花,增加了现场爆炸事件发生的概率。检查、维修过程中,要加大对流量计外壳的保护力度,也别是不能对隔爆接合面造成损害,否则会降低仪表自身的防爆性能。 
      (2)关于选型方面的部分,当下市面上售卖的很多涡街传感器在口径或设计选型后,因为制造工艺条件出现明显变化,以致选大了一个规格,故而现实选型中尽量选用较小的口径,这是提升流量计测量精准度的有效方法之一,关于这方面问题的成因,可能是指示长时间不准确,指示在较大范畴中变动,不能读书及小流量时指示不准等。为此可以结合仪器参数值设定情况,进行二次整定,进而提升指示精准性。 
      (3)漩涡发生体长期投入运行时,表面容易沾污,进而影响仪器其测量精度。维规避发生以上情况,应指派专人定期将涡街发生体由管道内取出,利用酒精或汽油清洗。 
      (4)定期检查流量计的零点,插入式流量计检查零点的过程是十分简单、方便的,仅需把传感器旋转90°即可,如果发现零点偏大时,则要对其进行调零操作。 
       
      四、流量计常见故障的诊断与排除
      (一)通电以后传感器没有输出信号
      造成这种故障问题的原因主要有两种:一是管道中工艺介质没有流动;二是传感器供电方式有误。故障的排除方法也较简单:一打开工艺阀门,通进流量;二是检查接线方法、供电形式是否准确正确。如果经细致检查后发现局部回路上接头已经松动导致回路中断,部分接头虽然紧凑连接,但是因剥线问题导致紧固螺钉错误的紧固在线皮上,也会导致回路中断。在线路问题被解除后,相应的问题也会迎刃而解。 
      (二)管道中没有流量,但传感器能输出信号
      引起这种故障问题的原因主要有三种:一是接地不良,引进干扰因素;二是管道运行阶段形成较大震动;三是传感器增益偏大。
       
      可采用如下方法排除故障问题:一是现场检测检查接地电阻阻值,应将其控制在10Ω内,否则重新进行接地操作;二是对工艺管线采用减振处理方法;三是合理调整增益电位器,使增益值处于合理的范畴中。 
      (三)管道中流量正常,传感器输出频率50Hz
            造成这种情况主要是流量计周边有大功率的电机或者形成了较强的电场。排除故障的方法也较简单,做好信号线的屏蔽处理工作,利用标准电流信号将原脉冲信号取而代之。 
      (四)虽然能稳定的输出大流量,但小流量输出信号稳定性偏差
       
      可能是因为管道内介质的流量明显低于流量计正常运作的下限流量;传感器增益值过小等。面对这种故障问题,要求使用单位尽早对流量计进行重新选型,或在保证运行安全的基础上,尽量减小工艺管道直径;贾大师对增益电位器的调整力度,使增益值处于合理的区间内。为有效处理计量不准确的问题,相关人员应认真检查仪表K系数或口径等重要参数的设置情况;检查测量气体或者蒸汽补偿或其他参数是否准确;检查安装流量计时,垫片是否达到同心或伸入管道等。 
       
      (五)流量正常时,传感器无法稳定的输出信号
      分析这种故障问题的成因时,可以采用示波器去检测输出信号,如果其是漏脉冲,提示存在增益过小的问题;如果检出的是多脉冲,则表明增益过大;还可能是由于流量计安装方法有错误,流场生成较大振动导致的可以采用如下两种方法
      排除故障:一是将增益电位器的值调整到合理范围中;二是严格依照流量计前后直管段的具体要求进行规范安装。 
       
      (六)调节流量时,流量与阀门的开度成反比
      可能是因为错误的将调节阀安装在流量计之前,在检测小流量时出现射流问题。如果在技术改造时,能将调节阀安装在流量计之后,那么以上故障问题将会被解除。 
       
      (七)虽然管道中有流量,但没有感器无输出
      导致这种故障现象的原因主要有两点:一是接线端子与传感器的放大板之间的接线存在虚连或断线情况;二是放大器出现功能性损害。
       
      针对地衣种故障原因,解除接线的虚连或断线的问题即可;如果经检查后确定是第二种原因,则需要尽早更换放大器。
       
      (八)传感器损坏
      在测量蒸汽过程中,水锤是造成99.0%流量计传感器损坏的主要原因,为了规避产生水锤,建议将疏水器增设到工艺管线上;认真检查检测传感器是否正确选择了材质,部分介质是否对传感器造成腐蚀;检查传感器工作温度是否高于额定值。 
       
      五、结束语
      涡街流量计是应用微功耗高新科技设计而成的,应用锂电池供电,能实现持续运行2年之久,能清晰的呈现出瞬时流量、累积流量等诸多指标。近些年中,涡街流量计在石化、冶 金、煤炭等行业中均有应用。在生产实践中,要做到准确选型、合理安装、规范化使用及定期维护,确保流量计运行阶段隐患因素发现、解除的时效性,使自身作用发挥到好大化。
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