0 導言

    旋渦流量計是一種速度式流量計，可用于丈量液體、氣體和蒸汽等多種介質(zhì)的流量，具有丈量規模寬、無(wú)運動(dòng)部件、壓力損失小、作業(yè)牢靠、度高及設備和保護方便等優(yōu)點(diǎn)，運用對比廣泛。下面介紹旋渦流量計在某熱電廠(chǎng)鍋爐送風(fēng)流量丈量中的詳細運用，并結合實(shí)際，詳細剖析運用中存在的疑問(wèn)及相應的解決辦法。

    1 旋渦流量計作業(yè)原理

    旋渦流量計又稱(chēng)渦街流量計，它是運用有規律的旋渦剝離表象來(lái)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(xiàn)形的阻流體（也叫旋渦發(fā)作體），當流體的雷諾數達到必定數值時(shí)，流體在阻流體兩邊交替地別離釋放出兩列規矩的交織排列的旋渦渦街，在必定的流速規模內，旋渦的別離頻率正比于流量。

    假如設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(cháng)，則當h/L=0.281時(shí)，所發(fā)作的旋渦是周期性和安穩的。此刻，關(guān)于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)作體發(fā)作的旋渦，其單側頻率f可表示為式中：f為單側旋渦頻率，H_z；S_t為斯特勞哈爾數，無(wú)量綱，數值巨細與旋渦發(fā)作體形狀和流體雷諾數有關(guān)；v為流體均勻流速，m/s；d為圓柱體直徑，m。

    當流體雷諾數在2×10⁴～7×10⁶規模（這是外表的正常作業(yè)規模）以?xún)葧r(shí)，斯特勞哈爾數可視為常數，這時(shí)，旋渦發(fā)作的頻率與流體均勻流速成正比，測得頻率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、應力檢查法、電容檢查法、超聲檢查法等，這些辦法是運用靈敏元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數的周期性改變轉換為周期性的電信號，然后經(jīng)擴大整形等處理后得到方波脈沖，zui終由二次外表顯現、記載或累積^{（1）_。}

    2 旋渦流量計在鍋爐送風(fēng)流量丈量中的運用

    送風(fēng)流量是電站鍋爐非常重要的熱工參數之一，其巨細不僅可反映送風(fēng)機的作業(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，且狀況對比復雜，流量的丈量存在必定的難度。這篇文章選用旋渦流量計對送風(fēng)流量進(jìn)行丈量，收到了對比好的效果。

    2.1 丈量體系構成及原理

    旋渦流量丈量體系由傳感器、轉換器及顯現/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，用于把待測送風(fēng)流量轉換成相應的頻率信號；轉換器將變送器輸出的頻率信號進(jìn)行擴大和整形等處理，zui終輸出4～20mADC規范信號；顯現/記載儀接納轉換器的輸出信號，顯現/記載待測送風(fēng)流量的巨細。

    2.2 運用疑問(wèn)剖析

    對旋渦流量計作業(yè)原理剖析可知，在實(shí)際運用中，旋渦流量計有非常嚴格的技能請求，假如外表及配套設備選型、設備條件、設備辦法、作業(yè)環(huán)境以及運用與保護等方面不能滿(mǎn)意有關(guān)請求，就會(huì )導致丈量誤差增大或示值不穩，乃至不能正常丈量?，F將實(shí)際運用中的有關(guān)疑問(wèn)總結如下。

    2.2.1 外表選型疑問(wèn)

    1）旋渦流量計的可測下限流量除受檢查元件靈敏度影響外，首要與下限雷諾數有關(guān)，而雷諾數又與流場(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)。假如在下限雷諾數以下作業(yè)，則斯特勞哈爾數就不再是常數，旋渦流量計也就進(jìn)入非線(xiàn)性作業(yè)區，這將增大丈量誤差。

    2）被測流體的常用流量應處在外表丈量規模的1/2～2/3之間，以減小丈量誤差。假如外表量程挑選過(guò)大，則可能會(huì )形成流量計無(wú)瞬時(shí)流量顯現。此刻，一是能夠調低流量計下限截止頻率，這么做盡管能夠使流量計正常作業(yè)，但會(huì )形成丈量精度下降；二是替換小標準的旋渦流量計^{（3）_。}

    3）用旋渦流量計丈量送風(fēng)流量有必要思考溫度和壓力補償疑問(wèn)，應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之間有必要樹(shù)立的流量、溫度、壓力和參閱溫度、參閱壓力的對應關(guān)系^（5）_，否則會(huì )形成很大的丈量誤差。

    2.2.2 設備疑問(wèn)

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

    2）旋渦流量計對脈動(dòng)流、旋轉流及流速散布畸變等活動(dòng)特性的影響對比靈敏，有必要留意上、下流阻流件（如閥門(mén)、溫度傳感器等）的散布，并確保上、下流有滿(mǎn)足的直管段長(cháng)度。關(guān)于被測流體的脈動(dòng)頻率，假如其處在旋渦流量計的頻帶以?xún)葧r(shí)，會(huì )對丈量精度發(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上游管路上加裝緩沖器或節省孔板，以衰減脈動(dòng)壓力，減小脈動(dòng)對丈量的影響。

    3）配管內徑D_P應與流量計內徑D_N一樣，如有差異，則應滿(mǎn)意0.98D_N≤D_P≤1.05D_N，否則會(huì )增大丈量誤差。在設備旋渦流量計時(shí)，應堅持流量計與丈量管道同心，其不一樣心度應小于0.05DN，假如設備偏心，則會(huì )下降丈量精度。

    2.2.3 運用與保護疑問(wèn)

    1）目前所運用的旋渦流量計多為智能型外表，外表設備好后，為確保流量丈量精度，用戶(hù)有必要依據自個(gè)的實(shí)際需要設置有關(guān)參數，首要包含：流體類(lèi)型挑選、流體zui小密度設定、外表系數（依據實(shí)際管徑、常用流速及管道粗糙度等斷定）的設定、規范作業(yè)溫度和壓力設定、截止頻率設定、量程設定及輸出參數（4～20mA或脈沖）挑選等。智能型旋渦流量計都具有流量校正和自確診功用，它可依據不一樣工況主動(dòng)進(jìn)行有關(guān)參數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）應對外表進(jìn)行定時(shí)校準，以確保外表長(cháng)時(shí)間作業(yè)的性。

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

    3 結束語(yǔ)

    旋渦流量計的運用條件對比嚴苛，影響其丈量度的要素也較多，經(jīng)過(guò)對其作業(yè)原理及丈量體系各個(gè)環(huán)節的仔細剖析，并采納相應的辦法，在必定程度上確保了旋渦流量計的安穩運行和丈量。