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    0 導(dǎo)言

    旋渦流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，可用于丈量液體、氣體和蒸汽等多種介質(zhì)的流量，具有丈量規(guī)模寬、無運(yùn)動(dòng)部件、壓力損失小、作業(yè)牢靠、度高及設(shè)備和保護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用對(duì)比廣泛。下面介紹旋渦流量計(jì)在某熱電廠鍋爐送風(fēng)流量丈量中的詳細(xì)運(yùn)用，并結(jié)合實(shí)際，詳細(xì)剖析運(yùn)用中存在的疑問及相應(yīng)的解決辦法。

    1 旋渦流量計(jì)作業(yè)原理

    旋渦流量計(jì)又稱渦街流量計(jì)，它是運(yùn)用有規(guī)律的旋渦剝離表象來丈量流體流量的。如圖1所示，在管道中筆直于流體活動(dòng)方向插入一根非流線形的阻流體（也叫旋渦發(fā)作體），當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到必定數(shù)值時(shí)，流體在阻流體兩邊交替地別離釋放出兩列規(guī)矩的交織排列的旋渦渦街，在必定的流速規(guī)模內(nèi)，旋渦的別離頻率正比于流量。

    假如設(shè)兩列旋渦間的間隔為h，同列相鄰兩個(gè)旋渦間的間隔為L(zhǎng)，則當(dāng)h/L=0.281時(shí)，所發(fā)作的旋渦是周期性和安穩(wěn)的。此刻，關(guān)于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)作體發(fā)作的旋渦，其單側(cè)頻率f可表示為式中：f為單側(cè)旋渦頻率，H_z；S_t為斯特勞哈爾數(shù)，無量綱，數(shù)值巨細(xì)與旋渦發(fā)作體形狀和流體雷諾數(shù)有關(guān)；v為流體均勻流速，m/s；d為圓柱體直徑，m。

    當(dāng)流體雷諾數(shù)在2×10⁴～7×10⁶規(guī)模（這是外表的正常作業(yè)規(guī)模）以內(nèi)時(shí)，斯特勞哈爾數(shù)可視為常數(shù)，這時(shí)，旋渦發(fā)作的頻率與流體均勻流速成正比，測(cè)得頻率f即可求得流體的體積流量^{（1-2）_。}

    旋渦頻率的丈量可選用熱、電、聲等多種辦法，如熱敏檢查法、應(yīng)力檢查法、電容檢查法、超聲檢查法等，這些辦法是運(yùn)用靈敏元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數(shù)的周期性改變轉(zhuǎn)換為周期性的電信號(hào)，然后經(jīng)擴(kuò)大整形等處理后得到方波脈沖，zui終由二次外表顯現(xiàn)、記載或累積^{（1）_。}

    2 旋渦流量計(jì)在鍋爐送風(fēng)流量丈量中的運(yùn)用

    送風(fēng)流量是電站鍋爐非常重要的熱工參數(shù)之一，其巨細(xì)不僅可反映送風(fēng)機(jī)的作業(yè)狀態(tài)，一起也是組建燃燒主動(dòng)控制體系*的變量^{（1）_。}

    送風(fēng)管道的橫截面多為矩形，且狀況對(duì)比復(fù)雜，流量的丈量存在必定的難度。這篇文章選用旋渦流量計(jì)對(duì)送風(fēng)流量進(jìn)行丈量，收到了對(duì)比好的效果。

    2.1 丈量體系構(gòu)成及原理

    旋渦流量丈量體系由傳感器、轉(zhuǎn)換器及顯現(xiàn)/記載儀等組成。如圖2所示。其中，傳感器首要包含旋渦發(fā)作體和旋渦檢查器，用于把待測(cè)送風(fēng)流量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號(hào)；轉(zhuǎn)換器將變送器輸出的頻率信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)大和整形等處理，zui終輸出4～20mADC規(guī)范信號(hào)；顯現(xiàn)/記載儀接納轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)，顯現(xiàn)/記載待測(cè)送風(fēng)流量的巨細(xì)。

    2.2 運(yùn)用疑問剖析

    對(duì)旋渦流量計(jì)作業(yè)原理剖析可知，在實(shí)際運(yùn)用中，旋渦流量計(jì)有非常嚴(yán)格的技能請(qǐng)求，假如外表及配套設(shè)備選型、設(shè)備條件、設(shè)備辦法、作業(yè)環(huán)境以及運(yùn)用與保護(hù)等方面不能滿意有關(guān)請(qǐng)求，就會(huì)導(dǎo)致丈量誤差增大或示值不穩(wěn)，乃至不能正常丈量。現(xiàn)將實(shí)際運(yùn)用中的有關(guān)疑問總結(jié)如下。

    2.2.1 外表選型疑問

    1）旋渦流量計(jì)的可測(cè)下限流量除受檢查元件靈敏度影響外，首要與下限雷諾數(shù)有關(guān)，而雷諾數(shù)又與流場(chǎng)的幾許特征尺度、流體的密度、黏度及活動(dòng)速度等要素有關(guān)。假如在下限雷諾數(shù)以下作業(yè)，則斯特勞哈爾數(shù)就不再是常數(shù)，旋渦流量計(jì)也就進(jìn)入非線性作業(yè)區(qū)，這將增大丈量誤差。

    2）被測(cè)流體的常用流量應(yīng)處在外表丈量規(guī)模的1/2～2/3之間，以減小丈量誤差。假如外表量程挑選過大，則可能會(huì)形成流量計(jì)無瞬時(shí)流量顯現(xiàn)。此刻，一是能夠調(diào)低流量計(jì)下限截止頻率，這么做盡管能夠使流量計(jì)正常作業(yè)，但會(huì)形成丈量精度下降；二是替換小標(biāo)準(zhǔn)的旋渦流量計(jì)^（3）_。

    3）用旋渦流量計(jì)丈量送風(fēng)流量有必要思考溫度和壓力補(bǔ)償疑問，應(yīng)一起挑選合適的溫度、壓力丈量外表及智能流量積算儀，并且，這些配套外表及旋渦流量計(jì)之間有必要樹立的流量、溫度、壓力和參閱溫度、參閱壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系^（5）_，否則會(huì)形成很大的丈量誤差。

    2.2.2 設(shè)備疑問

    1）在挑選設(shè)備場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)盡量避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源、高溫?zé)嵩?、輻射熱源、高濕環(huán)境及強(qiáng)腐蝕氛圍等，并應(yīng)盡量防止碰撞沖擊和機(jī)械振蕩，尤其是在水平面上與管道軸線筆直方向上的振蕩。鍋爐送風(fēng)管道的機(jī)械振蕩對(duì)比大，這是運(yùn)用旋渦流量計(jì)遇到的zui大疑問。旋渦流量計(jì)在管道振蕩慣性力的效果下，會(huì)發(fā)作振蕩攪擾，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流速較大時(shí)，就會(huì)使波形失真，攪擾脈沖輸出數(shù)量^{（4）_，}進(jìn)而影響丈量精度。實(shí)際中，可思考選用設(shè)備管道支架、加裝減振設(shè)備或加強(qiáng)濾波等辦法，當(dāng)然也可挑選抗振型旋渦流量計(jì)，它可在必定程度上減小振蕩對(duì)流量丈量精度的影響。

    2）旋渦流量計(jì)對(duì)脈動(dòng)流、旋轉(zhuǎn)流及流速散布畸變等活動(dòng)特性的影響對(duì)比靈敏，有必要留意上、下流阻流件（如閥門、溫度傳感器等）的散布，并確保上、下流有滿足的直管段長(zhǎng)度。關(guān)于被測(cè)流體的脈動(dòng)頻率，假如其處在旋渦流量計(jì)的頻帶以內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)丈量精度發(fā)作影響，尤其是在脈動(dòng)頻率與旋渦頻率合拍時(shí)，會(huì)損壞外表的正常作業(yè)，乃至損壞外表。必要時(shí)，可思考在旋渦流量計(jì)上游管路上加裝緩沖器或節(jié)省孔板，以衰減脈動(dòng)壓力，減小脈動(dòng)對(duì)丈量的影響。

    3）配管內(nèi)徑D_P應(yīng)與流量計(jì)內(nèi)徑D_N一樣，如有差異，則應(yīng)滿意0.98D_N≤D_P≤1.05D_N，否則會(huì)增大丈量誤差。在設(shè)備旋渦流量計(jì)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持流量計(jì)與丈量管道同心，其不一樣心度應(yīng)小于0.05DN，假如設(shè)備偏心，則會(huì)下降丈量精度。

    2.2.3 運(yùn)用與保護(hù)疑問

    1）目前所運(yùn)用的旋渦流量計(jì)多為智能型外表，外表設(shè)備好后，為確保流量丈量精度，用戶有必要依據(jù)自個(gè)的實(shí)際需要設(shè)置有關(guān)參數(shù)，首要包含：流體類型挑選、流體zui小密度設(shè)定、外表系數(shù)（依據(jù)實(shí)際管徑、常用流速及管道粗糙度等斷定）的設(shè)定、規(guī)范作業(yè)溫度和壓力設(shè)定、截止頻率設(shè)定、量程設(shè)定及輸出參數(shù)（4～20mA或脈沖）挑選等。智能型旋渦流量計(jì)都具有流量校正和自確診功用，它可依據(jù)不一樣工況主動(dòng)進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的校正和誤差分段修正，這可在必定程度上進(jìn)步流量丈量的度。

    2）應(yīng)對(duì)外表進(jìn)行定時(shí)校準(zhǔn)，以確保外表長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的性。

    3）假如流量計(jì)丈量管阻塞或檢查元件被臟污介質(zhì)粘附，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清潔，避免影響丈量精度。

    3 結(jié)束語

    旋渦流量計(jì)的運(yùn)用條件對(duì)比嚴(yán)苛，影響其丈量度的要素也較多，經(jīng)過對(duì)其作業(yè)原理及丈量體系各個(gè)環(huán)節(jié)的仔細(xì)剖析，并采納相應(yīng)的辦法，在必定程度上確保了旋渦流量計(jì)的安穩(wěn)運(yùn)行和丈量。