渦街流量計設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

時間：2013/6/28閱讀：969

一、設(shè)計方案

1、方案：

由使用單位填寫流量計安裝參數(shù)表，經(jīng)使用單位和生產(chǎn)部簽字確認(rèn)，電控部據(jù)此選型申報計劃。（見附表1）

2、關(guān)鍵控制點：　

傳感器口徑選擇：（適合DN300以下）主要是對流量下限值進(jìn)行核算。它應(yīng)該滿足以下條件：

1）zui小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re_C＝2×10⁴）和對于應(yīng)力式VSF在下限流量時旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρU²成比例關(guān)系）。

2）對于液體還應(yīng)檢查zui小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸氣壓，即是否會產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
3）流量測量范圍的確定還應(yīng)檢查是否處于儀表的*工作范圍（即上限流量的1/2～2/3處）。

二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（一）、選型及注意事項

可以從五個方面進(jìn)行考慮，這五個方面為流量計儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環(huán)境條件方面和經(jīng)濟(jì)因素方面。五個方面的詳細(xì)因素如下：

1、儀表性能方面： 準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應(yīng)時間、壓力損失等；

2、流體特性方面： 溫度、壓力、密度、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容，等熵指數(shù)；

3、安裝條件方面： 管道布置方向，流動方向，檢測件上下游側(cè)直管段長度、管道口徑，維修空間、電源、接地、輔助設(shè)備（過濾器、消氣器）、安裝、等；

4、環(huán)境條件方面： 環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等；

5、經(jīng)濟(jì)因素方面： 儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。

（二）、包含內(nèi)容

一、儀表數(shù)據(jù)表（見附表2）

二、控制方案說明：

1、渦街流量計的選用
1.1渦街流量計的口徑選擇
　　渦街流量計的儀表口徑及規(guī)格選擇很重要，它類似于差壓流量計節(jié)流裝置的設(shè)計計算，要遵循一些原則進(jìn)行選擇。儀表口徑選擇步驟如下。
　　首先必須明確以下工作參數(shù)。
　　1）流體名稱，組分；
　　2）工作狀態(tài)的zui大、常用、zui小流量；
　　3）zui高、常用、zui低工作壓力和工作溫度；
　　4）工作狀態(tài)介質(zhì)的粘度。
　　根據(jù)上述原則選擇的儀表口徑不－定與管道通徑相一致，如不同時應(yīng)連接異形管并配置一段必要的直管段長度。
1.2 渦街流量計的度
　　渦街流量計的度對于液體大致在±0.5%R～±2%R，對于氣體在±l%R～±2%R，重復(fù)性一般為0.2%～0.5%。由于渦街流量計的儀表系數(shù)較低，頻率分辨率低，口徑愈大愈低，故儀表口徑不宜過大（DN300以下）。
　　范圍度寬是渦街流量計的特點，但重要的是下限流量為多少。一般液體平均流速下限為0.5m/s，氣體為4～5m／s。渦街流量計的正常流量在正常測量范圍的1/2～2/3處。
1.3 適用的情況
　　渦街流量計不適用于測量低雷諾數(shù)（Re_D≤2×10⁴）流體。低雷諾數(shù)時斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差，流體粘度高會顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生，選型的一個限制條件是不能使用于界限雷諾數(shù)之下。
　渦街流量計適用的流體比較廣泛，但對于流體的臟污性質(zhì)要注意。含固體微粒的流體對旋渦發(fā)生體的沖刷會產(chǎn)生噪聲，磨損旋渦發(fā)生體。若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上將改變儀表系數(shù)。

2、安裝注意事項

2.1 安裝地點的選擇：

2.1.1 環(huán)境溫度避免安裝在溫度變化大的場所。如果受到熱輻射時，須有隔熱通風(fēng)措施。

2.1.2 環(huán)境空氣避免流量計安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中。否則必須提供通風(fēng)措施。

2.1.3 機(jī)械振動和沖擊安裝場所應(yīng)避免機(jī)械振動和碰撞沖擊。

2.1.4 高頻電噪聲干擾

2.2 現(xiàn)場安裝
　　安裝流量傳感器之前，先將“法蘭”焊接在管道上，不允許將法蘭與傳感器在裝配狀態(tài)下對管道進(jìn)行焊接以免因過熱損壞儀表。焊接要保證法蘭密封端面與管道垂直。

渦街流量計屬于對管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動脈動等敏感的流量計，因此，對現(xiàn)場管道安裝條件應(yīng)充分重視，遵照生產(chǎn)廠家使用說明書的要求執(zhí)行。
　　渦街流量計可安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井里，有水淹的可能，要選用涎水型傳感器。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，但測量液體和氣體時為防止氣泡和液滴的干擾，安裝位置要注意，如圖1所示。

圖1 混相流體的安裝
（a）測量含液體的氣體流量儀表安裝；
（b）測量含氣液體流量儀表安裝

　渦街流量計必須保證上、下游直管段有必要的長度，如圖2所示。

圖2 渦街流量計對上、下游直管段長度的要求
（a）一個90^o彎頭；（b）同心擴(kuò)管；（c）同心收縮全開閥門；

（d）不同平面兩個90^o彎頭；
（e）調(diào)節(jié)閥半開閥門；（f）同一平面兩個90^o彎頭

　　傳感器與管道的連接如圖3所示。在與管道連接時要注意以下問題。

圖3 傳感器與管道的連接

　　1）上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D`相同，其差異滿足下述條件：0.95D≤D`≤1.1D。
　　2）配管應(yīng)與傳感器同心，同軸度應(yīng)小于0.05D`。
　　3）密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1～2mm。
　　4）如需斷流檢查與清洗傳感器，應(yīng)設(shè)置旁通管道如圖4所示。

圖4 旁通管道示意圖

　　5）減小振動對渦街流量計的影響應(yīng)該作為渦街流量計現(xiàn)場安裝的一個突出問題來關(guān)注。首先在選擇傳感器安裝場所時盡量注意避開振動源。其次采用彈性軟管連接在小口徑中可以考慮。第三，加裝管道支撐物是有效的減振方法，一種管道支撐方法如圖5所示。

圖5 安裝管道支持舉例

　　成套安裝，包括前后直管段，流動調(diào)整器等是保證獲得高度測量的一個措施，特別這些裝配在制造廠進(jìn)行更能保證安裝的質(zhì)量，圖6所示為一安裝實例。

圖6 高精度測量的配管安裝

　　電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定。布線時應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，盡量用單獨金屬套管保護(hù)。應(yīng)遵循"一點接地"原則，接地電阻應(yīng)小于10Ω。整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點應(yīng)與傳感器"同地"。

（三）推薦品牌

橫河公司 E+H 羅斯蒙特

三、注意事項

（一）維護(hù) 正常使用過程中關(guān)注正常的使用流量，出現(xiàn)較大偏差時及時查明原因，排除流量設(shè)備的故障。

平時巡檢關(guān)注現(xiàn)場測量管道的振動、法蘭有無泄漏，以及封條（鉛）有無改動。

（二）校驗

例行校驗根據(jù)校驗周期對一、二次表例行校驗。

故障校驗流量設(shè)備檢修后所作的校驗。校驗均要有記錄。

（三）檢修

計量裝置牽涉到計算產(chǎn)量、消耗等參與比較管理的，檢修前報生產(chǎn)部門報批。

檢修結(jié)束后可根據(jù)檢修時間及正常的流量估算進(jìn)行手動累加。做好檢修記錄登記。同時對拆啟封條（鉛）的檢修后及時恢復(fù)，并作好記錄。

四、典型案例

2009年9月，某公司大修后開車時，入尿素工段液氨渦街流量計（DN40，橫河川儀YF100一體型）瞬時流量偏低且不穩(wěn)定。檢查二次儀表正常，各接線牢固，懷疑在開車時，氨罐內(nèi)的雜物帶入工藝管道，旋渦發(fā)生體或測量管道內(nèi)附著雜物。利用液氨緩沖槽液位調(diào)節(jié)閥，手動來回大幅度開關(guān)幾次后，流量指示正常。

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