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涡街流量计工况体积流量换算及安装介绍

      涡街流量计DN300以下有管道式,DN300以上有插入式,可以用于各种液体和气体介质的测量流量,不但可以测量介质体积流量还可以测量介质质量流量。正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节,若安装环节失误轻者影响测量精度,重者会影响流量计的使用寿命,甚至会损坏流量计。
      涡街流量计出厂前已经过调试和检测,每台流量计的仪表常数K均已在铭牌和出厂合格证上注明,它的物理意义是在标定状态下(P=101.3kPa,t=20℃)每流过流量计1升体积流量,流量计输出的脉冲个数,单位是1/L。由于测量介质温度变化,测量管道及旋涡发生体几何尺寸发生变化(热胀冷缩),需对流量仪表常数进行修正,修正系数KT的表达式为:KT=1-4.8×10-5×(t-20)式中:t──测量介质的温度,℃。
涡街流量计工况体积流量换算方法:
 (1). 根据工艺设定的流量范围计算出实际管道工作状态下的体积流量:
工艺设定的流量可以是质量流量(kg/h)、工作状态下的体积流量(m3/h)或标准状态的体积流量(N m3/h),将质量流量或标准状态的体积流量换算成工作状态下的体积流量的方法如下:
a. 将质量流量的最大流量(量程上限)Gmax(kg/h)换算成工作状态下的体积流量Qmax(m3/h),计算公式为:
Qmax= Gmax×─   (m3/h)
        式中: ρ ──仪表工作条件下介质的密度(kg/m3)
b. 将气体标准状态的最大流量(量程上限)Q0max(Nm3/h)换算成工作状态下的体积流量Qmax(m3/h),计算公式为:
Qmax= Q0max×─────×─────   (m3/h)
式中: P ──仪表工作条件下气体的表压(MPa);
          t ──仪表工作条件下气体的温度(℃)。
(2). 根据工作状态下的最大体积流量Qmax(m3/h)计算涡街的最大频率fmax:
fmax = ───×Qmax×K×KT   (Hz)
式中: K ──仪表系数(1/L),K值标明在仪表铭牌上;
          KT──温度修正系数。
涡街流量计安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对流量计的 使用寿命影响极大,非常容易对流量计造成永久性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装,这样时间一长后,由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露,若不得已安装时,必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。 

      涡街流量计运行可靠,安装维护简单,测量范围大,不受温度、压力的影响,具有一定的测量精度,无可动元部件,压力损失小,安全防爆,适用于恶劣环境。智能涡街流量计安装原则除了以设计图纸为依据外,在实际施工过程中还要注意以下几点:
①所选择的安装位置应使流量计保持灌满,无集气(或积液)现象;
②在上游和下游保留足够的直管段以保证直行和对称的流行,涡街流量计的上游必须留有至少15倍口径(D)的直管段(如图一),下游必须留有至少5倍口径(D)的直管段;

③阀门以及其他测量仪表尽可能的在流量计的下游安装。
根据近几年在大项目安装智能涡街流量计施工过程中常见的问题,采取以下处理措施:
(1)DCS显示流量曲线有异常不规则的峰值。首先观察仪表安装现场周围环境,是否存在影响涡街流量计正常运行的振动源,如果是振动引起的应采取减振措施。例如在仪表两端管道加装支撑或固定架,也可以在仪表两端管道加装弹性软管或者避开振动源安装,以便消除和减少振动的影响。在现场实际安装中发现,涡街流量计在垂直管道安装的耐振性要好于水平管道安装;电容式传感器要比压电式传感器耐振性好。其次采用适当降低放大器灵敏度,加强信号滤波,提高触发电平等方法消除异常不规则的峰值。
(2)当测量气体流量大到一定值时流量输出值不升反降。当生产用气量提高时传感器的测量频率和其对应的体积流量都达到最大值而不再上升,同时因为气体通过缩径或小管道节流引起压力下降,造成输出流量的下降。此时应适当调整介质流量,当流量超出生产工艺允许值时,需要更换流量计。通过直接读取仪表频率脉冲值,再以出厂资料、检验报告、安装前检定证书的数据为准,找出与其相对应的流量值。另外,如果现场具备调节管道介质流量的条件,可以分别按上升百分比例、下降百分比例调节管道介质流量,制成曲线图形,找出流量的下降拐点,为更换流量计提供可靠的数据。
(3)管道介质流量较大时二次表无流量显示或显示流量极小。当管道介质流量很大时传感器检测不到信号,极有可能是涡街流量计被装反。采取的措施是将涡街流量计调成正确的方向,检查供电电源,检查涡街发生体本体以及变送器。
(4)管道介质流量较小时二次表无流量显示。当管道介质流量小于某一定值时,传感器检测不到信号,一是传感器检测到的漩涡数量较少,导致变送器传出信号较弱或没有输出信号。二是传感器检测到一定漩涡数量后,由于二次表为防止外界干扰,本身有一个小信号切除功能,即传感器检测到信号小到一定值时默认为零。此种现象发生主要是仪表选型口径偏大,造成小信号切除值偏大,更换相应口径的仪表即可解决此类问题的发生。
      涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高;工作温度范围大;既有模拟标准信号又有数字脉冲信号输出,使仪表能长期稳定的工作;容易与DCS、PLC等数字系统配套使用。随着智能涡街流量计被越来越广泛的应用,今后在施工中还会遇到更多的问题,这就需要不断地探索和学习,以便更好地解决问题。