摘要(yào):主要介紹(shào)渦街流量(liang)計 的特點(dian)，并分析了(le)渦街流量(liang)計的測量(liàng)原理和測(cè)量方法👄，通(tōng)過在UOP丙烷(wan)脫氫工藝(yì)裝置的實(shi)際應用中(zhong)的具體情(qing)況和運行(hang)維護中的(de)經驗，提出(chu)在渦街流(liú)量計安裝(zhuang)👌、調試和維(wéi)護上應注(zhu)意的事項(xiang)🈲，最後對渦(wo)街流量計(jì)在生産運(yun)行過程中(zhōng)的常見故(gu)障進行了(le)分析，并提(ti)出了故障(zhàng)處理方法(fa)。
　　丙烷脫氫(qing)獲取丙烯(xi)的生産工(gong)藝，因其原(yuan)料、産品單(dān)一，投資低(di)而收率高(gao)等優勢，越(yue)來越受到(dào)各個廠家(jiā)的重視。在(zài)目前已經(jing)投産的丙(bing)烷脫氫裝(zhuāng)置中，主要(yao)移動床反(fǎn)應器、催化(hua)劑連續再(zài)❌生工藝和(hé)采用的固(gù)定床反應(ying)器的工藝(yì)🔅。這兩項工(gong)🔞藝技術成(chéng)熟可靠，均(jun1)💋已實現工(gōng)業🐆化且各(ge)具特點。本(běn)裝置由北(běi)京寰球工(gong)程公司承(cheng)擔設計，采(cǎi)用負壓生(shēng)産技術、催(cuī)化劑連續(xu)再生工藝(yi)。催化劑的(de)循環動力(li)主要來自(zì)于催化劑(jì)自身重力(lì)流流動和(hé)提升氫氣(qì)流量，根據(jù)本裝置介(jie)質幹淨和(hé)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻對壓力損(sǔn)失要求比(bi)較嚴格的(de)特點，結合(hé)渦街流量(liang)計精度💚高(gāo)、可靠性好(hao)、價格便宜(yi)、使用場所(suǒ)要求不高(gao)的特點，故(gù)選用渦街(jiē)流量計作(zuo)爲本裝置(zhì)催化劑及(ji)氫氣的流(liu)量測❤️量。
1渦(wo)街流量計(ji)結構特點(diǎn)和工作原(yuán)理
1.1結構特(te)點
　　渦街流(liú)量計是一(yī)種速度式(shì)流量計，根(gen)據卡門渦(wō)街原理來(lái)♉測量氣體(tǐ)、蒸汽或液(ye)體的體積(jī)流量。主要(yao)用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的🏒流(liu)量測量，能(neng)夠測量氣(qì)體🏃‍♀️、液體、蒸(zhēng)🌈汽等多種(zhong)介質。其特(tè)點是壓力(lì)損失小，量(liang)程範圍大(dà)，精度高，在(zai)測量工況(kuang)體✉️積流量(liàng)時幾乎不(bú)受🍉流體密(mi)度、壓力、溫(wen)度、黏度等(děng)參數的影(yǐng)響。無可動(dòng)機械零件(jian)，因此可靠(kào)性高，維護(hu)量🏃🏻小，儀表(biao)參數能長(zhang)期穩定。
1.2工(gōng)作原理
　　渦(wō)街流量計(jì)由漩渦發(fā)生體、頻率(lǜ)檢測器、信(xìn)号轉換器(qi)等組🏃成🛀，輸(shu)出4~20mADC信号或(huò)脈沖電壓(yā)信号。其工(gong)作原理是(shi)在流體⛱️中(zhong)設置漩渦(wō)發生體，從(cóng)旋渦發生(sheng)體兩側交(jiāo)替地🙇‍♀️産生(sheng)有規則的(de)🥰漩渦，這種(zhǒng)漩渦⭐稱爲(wei)卡門渦列(lie)，如圖1卡門(men)渦列示意(yi)圖所示，漩(xuán)渦列在漩(xuan)渦發生體(ti)下遊非對(duì)稱地排列(lie)[2]。
　　根據大量(liàng)實驗證明(ming)，漩渦發聲(sheng)體單側漩(xuán)渦産生的(de)🚶頻☂️率f、流速(sù)v、直徑d之間(jiān)有如下關(guān)系：
 
　　式(1)中:Sr爲(wei)斯特勞哈(ha)爾數。由于(yú)Sr是雷諾數(shu)的函數，由(yóu)此得到:
 
　　式(shi)(2)中:A。爲流通(tōng)截面積;Σ爲(wèi)儀表常數(shù)。
　　根據上式(shi)可以知道(dao)，當斯特勞(láo)哈爾數Sr爲(wèi)常數時，流(liú)🌈量Qv與單側(cè)🈚漩渦産生(shēng)的頻率f成(cheng)正比關系(xì)。
　　所以，使用(yong)檢測元件(jiàn)測出漩渦(wo)的頻率，就(jiu)可以算出(chu)流體的👈流(liu)量。
 
1.3漩渦發(fā)聲體
　　常見(jian)的漩渦發(fā)聲體有圓(yuan)柱形、T柱形(xíng)、三角形等(děng)。圓柱形漩(xuán)渦💋發聲體(ti)的斯特勞(láo)哈爾數較(jiào)大，穩定性(xing)也強，壓力(lì)損失😘小，但(dàn)漩渦☀️度較(jiao)低同)。T柱形(xíng)漩渦發聲(sheng)體的穩定(dìng)性高,漩渦(wō)強度大，但(dan)壓損較大(dà)。三角形漩(xuán)渦發聲體(ti)的壓力損(sun)失适中，漩(xuán)渦強度較(jiao)大，穩定性(xìng)也好，使用(yòng)較多。UOP丙烷(wán)脫氫工藝(yi)裝置的渦(wō)街流量計(ji)多使用在(zai)氫氣介質(zhi)❓環境下，對(duì)壓力損失(shi)要求比較(jiào)嚴格，故選(xuǎn)用的基本(běn)都是三角(jiǎo)形漩渦發(fa)聲體。.
2渦街(jiē)流量計安(an)裝注意事(shi)項
1)渦街流(liú)量計傳感(gǎn)器應該保(bǎo)證盡量水(shui)平或垂直(zhi)安裝在與(yǔ)公稱通徑(jìng)相應的管(guǎn)道上，如果(guo)非得垂直(zhí)安🔱裝時，流(liú)體的流✊向(xiàng)應自下而(er)上。
2)渦街流(liu)量計在用(yong)作流量調(diào)節時，應将(jiang)渦街流量(liàng)計的傳感(gǎn)器安裝在(zài)調節閥的(de)前面，否則(zé)在小流量(liang)時，調節閥(fá)産生的射(she)流會對渦(wo)街流量計(ji)的測量産(chǎn)生影響，會(huì)出現閥門(mén)開小，流量(liang)反而增大(dà)的現象。
3)前(qian)後直管段(duan)要求流量(liàng)計在安裝(zhuang)時，其上遊(you)和下遊應(ying)配置一定(dìng)長度的直(zhi)管段，其長(zhang)度應滿足(zú)安裝的要(yao)求。流量計(jì)上遊要保(bao)證有10D~35D的直(zhi)管段，流量(liang)計下遊直(zhí)管段💘應大(dà)于🔞5D，上遊直(zhi)管段的長(zhǎng)短,根據上(shang)遊管線是(shì)否有直角(jiǎo)彎、擴大管(guǎn)、縮徑管而(ér)定。.
4)防震安(an)裝。管道的(de)強烈震動(dòng)會對渦街(jiē)流量計的(de)測量産♋生(sheng)一定的影(yǐng)響，故渦街(jiē)流量計應(ying)盡量避免(mian)安裝在🐉強(qiáng)烈♈震動的(de)管道上，特(te)别是橫向(xiang)振動，以免(mian)影響測量(liàng)精度。若必(bi)須安裝在(zai)存㊙️在震動(dòng)的管道上(shàng)時，可以采(cǎi)取下面的(de)方法來減(jiǎn)少震動引(yǐn)起🤞的幹擾(rǎo):在🐅管道适(shì)當的位置(zhì)設置固定(ding)支架、導向(xiàng)支架、滑動(dong)支架或限(xiàn)位裝置，必(bi)要時設置(zhi)減振器或(huo)阻尼器，達(da)到降低振(zhen)動噪聲目(mù)的。
5)測量高(gao)溫介質時(shi)的安裝。根(gēn)據工藝介(jiè)質操作溫(wēn)度大于🤟100℃時(shí)，可選用分(fen)體式渦街(jiē)流量計，傳(chuan)感器側裝(zhuang)或朝下安(an)裝。工藝管(guan)線做保溫(wen)時，保溫不(bú)超過儀表(biǎo)标記的最(zui)大保溫截(jié)至線，避免(mian)由于高溫(wēn)的原因造(zao)成傳感器(qì)内電氣元(yuán)件故障。
6)連(lián)接傳感器(qi)的專用電(dian)纜盡可能(neng)遠離強電(dian)磁場，決不(bú)允許與高(gao)壓電纜平(píng)行敷設。渦(wō)街流量計(jì)表頭格蘭(lan)接線做好(hao)防水、防潮(chao)處理，防止(zhǐ)電氣元件(jiàn)損壞。
3常見(jiàn)故障分析(xi)及處理方(fāng)法
　　由于渦(wo)街流量計(ji)流量信号(hào)很弱，屬于(yú)亳伏級、微(wei)安級或更(geng)低。這些微(wēi)弱的信号(hao)，有的還要(yao)用較長的(de)分體式電(diàn)纜送到儀(yí)表🌈的檢測(cè)放大器，中(zhong)間耗損很(hěn)大🍓。同時由(yóu)于儀表安(an)裝的現場(chang)都在裝置(zhì)📱内，供電電(dian)纜密集，大(da)功率的電(dian)力♉設備啓(qi)動頻繁，在(zài)周🌈圍産生(sheng)強🐇大的電(dian)磁場，導緻(zhì)渦街流量(liang)計電源不(bu)穩并對流(liu)量信号産(chǎn)生幹🤞擾，直(zhi)接影響變(biàn)送器的流(liú)量測量[4]。
3.1故(gù)障現象:測(cè)量值波動(dòng)大
(1)分析原(yuan)因:阻尼時(shí)間設置過(guò)小或者靈(líng)敏度值設(shè)置過大。
(2)解(jie)決辦法:設(shè)置setup-電流輸(shu)出curentoutput-阻尼outputdamping默(mò)認3s，在不影(yǐng)響安全操(cao)作的前提(tí)下，可以适(shi)當增大阻(zu)尼時間。另(ling)外設置菜(cai)單中還有(you)靈敏度值(zhi)，值越高越(yue)靈敏，值越(yuè)低越遲鈍(dun)。另外渦街(jie)小流量切(qie)除LF-cutoff推薦采(cǎi)用默認值(zhí)0和50%，這個50%意(yi)思是如果(guǒ)切除值設(she)了10kg/h，那麽當(dang)流量低于(yu)該值時會(huì)被切掉，然(rán)後再重新(xin)超過10kg/h的50%也(yě)就是15kg/h以上(shàng)才會重新(xīn)顯示，防止(zhi)流量來回(hui)在小.流量(liang)切除值附(fù)近震蕩。
3.2故(gu)障現象:渦(wō)街小流量(liàng)測不到
(1)分(fèn)析原因:靈(ling)敏度值設(shè)置過大。
(2)解(jiě)決辦法:專(zhuān)家Expert-輸入授(shòu)權的密碼(ma)一傳感器(qi)Sensor-傳感器調(diao)整Sensoradjust--最小流(liu)量系數minflow.coefficient可(ke)從11改爲8到(dào)3。這個系數(shù)類似于靈(ling)敏度，值越(yue)小越對小(xiǎo)流量敏感(gǎn)，但太小3以(yi)下也容易(yì)引入幹擾(rǎo)産生波動(dong)。極個别小(xiǎo)流量工況(kuàng)如果設爲(wei)2、1、0還沒有流(liu)量顯示，可(ke)把傳感器(qì)調整菜單(dān)中渦街最(zuì)小頻率設(shè)爲0進行觀(guan)察。該步驟(zhou)的所有參(cān)數建議都(dou)采用默認(ren)，除非特殊(shu)情況工況(kuàng)的流量确(què)實很小測(ce)不到，可修(xiu)改進行觀(guan)察。另外每(mei)次修改後(hòu)，需要等待(dài)0.5min才能生效(xiào)産生新的(de)測量值。
3.3故(gu)障現象:面(mian)闆不亮或(huò)啓動異常(cháng)
(1)分析原因(yin):通常是傳(chuan)感器脖子(zǐ)内圓形預(yù)放闆故障(zhang)導緻，偶爾(ěr)變送器右(you)邊腔室電(dian)源模塊也(ye)會引起上(shàng)述現象，另(ling)外分體式(shi)♍渦街傳感(gan)器四個端(duan)子的半圓(yuán)形接線闆(pan)進水或故(gu)障☁️也會導(dǎo)☁️緻上述🐆現(xiàn)象。
(2)解決辦(bàn)法:如果現(xiàn)場介質溫(wen)度超過200℃，表(biao)頭必須側(ce)裝或下裝(zhuāng)，100℃以上則建(jian)議側裝或(huò)下裝，避免(mian)傳感器脖(bo)子内圓形(xíng)預放闆被(bèi)燙壞。由于(yu)高溫和安(ān)裝等原因(yin)，圓形預放(fang)闆是相對(dui)容易壞的(de)闆件。使用(yòng)排除法更(gèng)換圓形預(yù)放闆、電源(yuán)模塊、半圓(yuán)形接線闆(pan)。
4渦街流量(liàng)計維護
　　從(cóng)裝置開工(gōng)後的使用(yong)和維護來(lai)看，渦街流(liu)量計是一(yī)種結構簡(jiǎn)🌏單、測量精(jīng)度高、校驗(yàn)方便、故障(zhàng)低、易于維(wei)修的流量(liang)測量表。但(dàn)想要其保(bao)持可靠、長(zhǎng)周期的使(shǐ)用還是要(yao)加強平時(shi)的巡檢維(wéi)護。
(1)由于本(běn)裝置地理(lǐ)位置身處(chu)海島，空氣(qi)濕度較大(dà)，日常🍓多做(zuò)巡檢時，如(ru)發現表内(nèi)有潮濕現(xiàn)象，要及時(shí)進行幹燥(zao)處理。建議(yi)在天氣幹(gan)燥條件允(yǔn)許的情況(kuang)下，将受潮(cháo)儀表蓋打(dǎ)開，通⭐風透(tou)氣㊙️幾小時(shi)。
(2)對于工藝(yi)管線振動(dòng)較大地方(fāng)，增加管道(dao)支撐等減(jian)震💚措🧑🏽‍🤝‍🧑🏻施，防(fáng)止㊙️渦街流(liu)量計内部(bù)元器件振(zhen)松或脫落(luo)。
5結論
　　渦街(jiē)流量計的(de)檢測傳感(gan)器不直接(jiē)接觸被測(ce)介質🌏，性⭕能(neng)穩定，能夠(gòu)長期運行(hang)，壓力損失(shī)較小，量程(chéng)範圍大，精(jing)度高，與采(cǎi)用了UOP工藝(yi)的丙烷脫(tuō)氫裝置的(de)介質潔淨(jing)，壓🤟力和流(liú)量控制🆚要(yào)求高的特(te)點契合，通(tong)過綜合實(shi)用性、經濟(ji)型的考慮(lǜ)，本裝置循(xún)環氫氣的(de)流量測量(liàng)，選用渦街(jie)流量計具(jù)有廣泛的(de)優點。前期(qi)做好選型(xíng)、正确規範(fàn)💞安裝，做好(hǎo)設備的防(fáng)水、防潮措(cuò)施，加上日(ri)常的維護(hù)保養，既減(jian)少儀表維(wéi)護人員的(de)工作量，又(you)能保證了(le)裝置的平(ping)穩運行。美(měi)國UOP公司的(de)Oleflex工藝，選用(yòng)了Pt/A1203催💛化劑(ji)，又使用串(chuan)聯的四個(ge)加熱爐和(hé)四個絕熱(rè)式移動床(chuang)，反應器的(de)操作溫度(du)範圍600~650"C，操作(zuo)壓力-0.01MPa進行(hang)脫氫反應(yīng)。脫氫反應(yīng)爲強吸熱(re)反應，循環(huan)氫氣♈操作(zuò)溫度較高(gāo)，對渦街流(liú)量計的安(an)裝與保溫(wēn)有特殊的(de)要.求，渦街(jie)流量計表(biǎo)頭要求側(cè)裝🎯或垂直(zhi)朝下安裝(zhuang)。

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