渦街流量計主要(yao)用于工業管道介(jie)質流體的流量測(cè)量，其特點是壓👣力(lì)損失🚶小，量程範圍(wéi)大，精度高，在測量(liang)流體工況體積流(liu)量時🚩幾乎不受流(liu)體密度、壓力、溫度(du)、黏度等參數的影(ying)響，可用來測量液(yè)體、氣體㊙️、蒸汽等多(duō)種介質，且維護量(liàng)小、成本低廉，因此(ci)被廣泛應用于氯(lǜ)堿行業。
1渦街流量(liang)計的工作原理
　　渦(wō)街流量計是基于(yú)卡門渦街原理(karmanvor-texstreet)進(jìn)行測量。當流體通(tong)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻過漩渦發生體時(shi)，發生體兩側會交(jiao)替出現有規則的(de)漩渦，這種旋渦稱(cheng)爲卡門渦街。而且(qiě)兩側漩渦的旋轉(zhuan)方向相反(見✨圖1)，每(měi)個漩渦将産生一(yi)個低壓區，傳感器(qi)監測壓力變化并(bìng)🏃‍♂️轉換成脈🔴沖信号(hao)。在流量計的允許(xu)量程範圍内，渦街(jiē)的形成具有一定(ding)的規律。因此，渦街(jie)頻率與體積♌流量(liang)成比例關系。标定(dìng)系數(K系數)爲比例(li)常數，也就是通常(cháng)所說的儀表❤️系數(shu)。K系數爲流量計流(liú)量系數，其物理意(yì)義是每立方米流(liu)體的脈沖數。

　　在流(liú)量計的允許量程(cheng)範圍内，K系數僅僅(jin)取決于流🔞量計的(de)⭕幾何尺寸，與流體(tǐ)流速和物理特性(xìng)(如黏度和密度)無(wu)關。因🤞此，K系數與被(bèi)測介質類型無關(guān)。
　　初始的測量信号(hao)(渦街頻率)已進行(hang)數字化處理，與流(liu)量成線性👅比例關(guān)系。流量計在出廠(chǎng)前通過标定确定(ding)K系數。
　　流量計的允(yǔn)許量程範圍主要(yào)取決于雷諾數(Ｒe)，Ｒe是(shi)流體❤️的慣☀️性力和(hé)黏性力的比值，用(yong)于表征流體的流(liu)動特性。在采用渦(wo)街流量計進行測(ce)量時，當Ｒe＞4000後，儀表才(cái)會有顯示值;當Ｒe＞20000後(hòu)，儀表的測量值才(cái)是線性的。Ｒe的📧計算(suan)公式見式(1)。

　　式中:Qe爲(wei)流體流量，m3/s;di爲内徑(jìng)，m;μ爲流體動力黏度(dù)，Pa·s;ρ爲流體密度，kg/m3。

2渦街(jie)流量計的特點
2．1優(yōu)點
(1)安裝簡便，免維(wei)護(與差壓式流量(liàng)計比較)。
(2)應用範圍(wei)廣，可以測量液體(ti)、氣體以及蒸汽(與(yu)電磁流量計比較(jiao))。
(3)測量液體、氣體或(huo)蒸汽時，儀表内置(zhi)的溫度壓力傳感(gǎn)器直接補償，可得(dé)出質量流量、标況(kuang)流量、熱量、比焓等(deng)值。
(4)成本低、壓損小(xiǎo)(與科氏力質量流(liú)量計比較)。
(5)結構簡(jiǎn)單牢固，無可動部(bù)件，使用壽命長。
(6)采(cǎi)用抗機械振動、抗(kang)沖擊和抗髒污的(de)結構設計。
(7)更換傳(chuan)感器後不需要重(zhòng)新标定。
2．2缺點
(1)量程(chéng)比小于10∶1(質量流量(liang)計一般在25∶1，電磁流(liu)量計爲100∶1)。
(2)管道振動(dòng)對流量計影響較(jiao)大。
(3)最小流量受Ｒe影(yǐng)響。
(4)安裝要求高，對(dui)直管段以及墊圈(quan)同心度有較高的(de)要求(質量☎️流量計(ji)無直管段要求，電(dian)磁流量計要求其(qi)前面直管段長度(du)爲10DN，其後面直管段(duàn)長度爲5DN)。
3渦街流量(liàng)計選型注意事項(xiang)
　　渦街流量計按傳(chuan)感器形式分爲法(fǎ)蘭式、夾持式、插🍉入(rù)式。選🈲型時🔞優先考(kǎo)慮法蘭式，其次是(shì)夾持式和插入式(shì)。原因是夾持式和(he)插入式渦街流量(liang)計的精度受安裝(zhuang)影響較大，不規範(fàn)的安裝将産生很(hěn)大的測🤞量誤💋差。
　　受(shou)Ｒe的影響，測量液體(tǐ)時，一般情況下流(liu)量計口徑小于管(guan)道口徑一檔，測量(liang)氣體時縮徑在一(yī)檔到兩檔。要根據(ju)式(1)計算🧑🏽‍🤝‍🧑🏻Ｒe，具體要求(qiu)是:最小流量時的(de)Ｒe＞20000。如果擔心計算結(jié)果的準确率，可以(yi)委托渦街流量計(jì)生産廠家進行計(ji)算，廠家⭐都有專業(yè)的計算軟件(如E+H公(gong)司的Applicator流量計算🐅軟(ruan)件)，可根據用戶提(ti)出的要求(被測介(jiè)質、流量範圍、溫度(dù)、壓力)計算出💯介質(zhì)密度、黏度、聲速、流(liu)量範圍(精度範‼️圍(wéi)内)、壓☀️損、流速、體積(ji)流量誤差、質量流(liu)量誤差、Ｒe、渦街頻🙇‍♀️率(lü)、推薦的儀表口徑(jing)等參數。
　　變送器的(de)選用方式有兩種(zhong):一體式和分體式(shi)，需根據㊙️現場使用(yong)條件和環境進行(háng)選型。在測量高溫(wēn)介質或安裝在水(shui)👌井中的場合下，建(jiàn)議選用分體式儀(yí)表，以方🏃便檢修、調(diao)試或🤞改善變送器(qì)的工作環境。
　　在測(cè)量氣體或蒸汽時(shí)，渦街流量計的選(xuǎn)型一定要🔴考慮溫(wēn)度和🥰壓力補償問(wèn)題［1］。因爲氣體是可(kě)壓縮流體，當💃🏻溫度(du)和壓力變化時，其(qi)體積将随之改變(biàn)。所以測量氣體流(liú)量時均要求流量(liàng)計輸出質量流量(liang)或标準體積流量(liang)，而渦📱街流量計是(shì)速度式流量計，隻(zhi)能測量工況下的(de)體積流量，這樣就(jiù)要求進行溫度和(he)壓力補償，将工況(kuàng)體積流量轉換爲(wèi)質量流量或标況(kuang)體積流量。測👅量一(yi)💜般氣體時，補償原(yuán)理符合🍉标準氣體(ti)狀态🈲方程，方程式(shì)見式(2)。

　　一般氣體的(de)溫度和壓力補償(chang)由上位機(DCS控制系(xì)統)通過其專🧡用😘補(bǔ)償功能塊實現。
　　測(cè)量蒸汽時，不能使(shi)用标準氣體狀态(tài)方程，其一般有以(yi)下兩種補償方式(shì)可選用。
(1)有些廠家(jia)的渦街流量計傳(chuan)感器内置溫度和(hé)壓力探頭，儀✉️表根(gēn)據所測溫度和壓(ya)力判斷蒸汽是飽(bǎo)和蒸汽還是㊙️過熱(re)蒸汽，由儀表内部(bu)集成的蒸汽數據(ju)庫自動計算質量(liang)流量。當渦街流量(liàng)計傳感器無内置(zhi)溫度和壓力檢測(ce)元件時，隻能在儀(yí)表内部做靜💘态補(bǔ)償(即輸入固定的(de)溫🏒度和壓力值用(yong)于補償)。此💃🏻方法隻(zhi)适用于溫度和壓(ya)力變👌化不大的場(chang)所。
(2)采用蒸汽流量(liàng)積算儀，将渦街流(liu)量計所測工況體(tǐ)積🈲流量以及溫度(dù)和壓力變送器所(suǒ)測信号傳到蒸汽(qi)流量積算儀，通過(guò)蒸汽流量積算儀(yi)來完成溫壓補償(chang)。蒸汽流量積算儀(yi)内置過熱蒸汽以(yǐ)及飽和蒸汽所有(you)數據，根據設計的(de)流量測量單位可(kě)🏃🏻以輸出質量流量(liàng)、标準體積流量甚(shen)至熱量和比焓等(děng)。
4渦街流量計的安(an)裝要求
　　被測介質(zhi)具有穩定流态是(shì)保證渦街流量計(jì)正确測✌️量💔的前🔱提(tí)條件，要使渦街流(liú)量計的測量值更(gèng)穩定、正确安🧑🏾‍🤝‍🧑🏼裝時(shi)🈲需注意以下3點。
(1)務(wù)必确保傳感器銘(ming)牌上的箭頭指向(xiàng)與流體流向一緻(zhi)。
(2)渦街流量計對最(zuì)小直管段的要求(qiu)見圖2。當現場存㊙️在(zài)2個或過多幹擾源(yuán)時，建議遵循最長(zhǎng)的直管段要求。圖(tú)2中的A表示前直管(guan)段，B表示後直管段(duàn)，h表示管道擴徑時(shi)産生的高度差;DN爲(wei)管道📱直徑。



　　當現場無法滿足(zú)直管段要求時，建(jian)議采用與渦街♍流(liú)量計配❤️套的流量(liàng)鎮流器。流量鎮流(liú)器可以在确🈲保測(ce)量精度的前提🔴下(xia)，減少10DN的前直管段(duan)長度。
(3)渦街流量計(jì)的安裝方式及注(zhù)意事項。
①渦街流量(liàng)計的安裝方式是(shì)安裝在豎直管道(dao)上，流體自下而上(shang)流動爲佳。
②渦街流(liú)量計安裝在水平(ping)管道時，當被測介(jie)質溫度大于200℃時，變(bian)送器表頭一定要(yao)向下安裝，以免因(yin)介質溫度過高燒(shāo)壞變送器電路闆(pan)［3］。
③測量蒸汽時，管道(dao)保溫不要超過最(zui)大保溫标志。
④渦街(jiē)流量計盡量避免(mian)安裝在泵或壓縮(suo)機出口較近🏃或振(zhen)動😘大的場所。
⑤安裝(zhuang)渦街流量計時，必(bì)須規範使用密封(fēng)墊，密封墊💛口徑絕(jué)🌈不可小于流量計(ji)口徑，而且密封圈(quān)不可進入管道。
5渦(wo)街流量計使用中(zhong)常見問題及對策(cè)
(1)計量不準。
①流速太(tai)低，Ｒe低于20000;對策:提高(gāo)流速或流量計縮(suō)徑。
②管線振動大;對(dui)策:更改流量計安(ān)裝位置、加固管線(xian)、流量計前後加軟(ruǎn)連接。
③測量氣體或(huo)蒸汽時補償方式(shì)或參數不正确;對(dui)策:使用流量積算(suan)儀補償或上位機(jī)(DCS)補償。
④流量計前後(hòu)直管段不足;對策(ce):更改流量計安裝(zhuang)位♻️置或加流量⛱️鎮(zhèn)流器。
⑤流量計安裝(zhuang)時墊片不同心或(huo)伸入管道;對策:正(zheng)确選用🆚配套墊片(pian)并正确裝配。
⑥氣液(ye)兩相或液體中固(gù)含量多;對策:改善(shàn)工藝過程條件。
⑦儀(yi)表K系數或口徑等(děng)關鍵參數被修改(gǎi);對策:根據流量計(jì)銘牌信息輸入正(zhèng)确參數。
⑧儀表傳感(gan)器損壞，導緻傳感(gǎn)器靈敏度變差;對(duì)策:更換傳🔱感器。
(2)傳(chuan)感器損壞。
①流速過(guo)快。根據經驗，當流(liú)速超過儀表最大(da)量程的95%以後📧，極易(yì)造✍️成傳感器的損(sǔn)壞;對策:減慢介質(zhi)流速或更換大口(kou)徑儀表。
②水錘。在蒸(zheng)汽測量中，99%的渦街(jiē)流量計傳感器損(sǔn)壞原因是因爲水(shui)錘;對策:工藝管線(xiàn)增加疏水器，緩慢(man)開啓閥門以避免(miǎn)水錘産生。
③管線吹(chuī)掃時未拆下流量(liàng)計，管道内殘留焊(han)渣、焊條、小鐵塊等(deng)會打壞傳感器;對(duì)策:需拆下渦街流(liu)量計後再進行管(guǎn)道吹掃。
④腐蝕。傳感(gǎn)器材質選擇不正(zheng)确;對策:根據所測(ce)介質的特性選用(yong)正确材質的傳感(gǎn)器。
⑤高溫。傳感器工(gōng)作溫度大于其額(é)定值;對策:改善工(gong)藝條🌈件或選用分(fen)體式傳感器測量(liàng)。
6結論
　　渦街流量計(jì)是依據卡門旋渦(wo)原理對封閉管道(dào)流體流量🚶‍♀️進行🔅測(ce)量的流量計，因具(jù)有良好的介質适(shi)應能力，無需溫度(dù)和壓力☔補償即可(kě)直接測量蒸汽、空(kōng)氣及♋其他氣體、水(shuǐ)及其他液♻️體的工(gōng)況體積流量，配備(bei)溫度、壓力傳感器(qì)可測量🤟标況體積(jī)流量和質✂️量流量(liàng)，是節流式流量計(ji)的理想替代☁️産品(pǐn)。溫度補償一體型(xíng)渦街流量計還帶(dài)有溫度傳感器，可(ke)以直接測量出飽(bao)和蒸汽的溫度并(bìng)計👣算出壓力，從而(er)顯示飽和蒸汽的(de)質量流量。溫🔞壓補(bǔ)🌈償一體型渦街流(liú)量計帶有溫度、壓(yā)力傳感器，用于氣(qi)體流量測量，可直(zhi)接測量出氣體介(jie)質♋的溫度和壓力(li)，從而📞顯示氣體的(de)标況體積流量。
　　渦(wo)街流量計可以測(ce)量液體、氣體以及(ji)蒸汽等介質🏃🏻，在氯(lǜ)㊙️堿行業中廣泛應(ying)用。但隻有在正确(que)設計、正确選型以(yǐ)及正确安裝的條(tiáo)件下才能保證其(qi)測量正确穩定，發(fa)揮其📱應有的作用(yong)。

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