涡街流量计常见问题及处理方法
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。利用在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
涡街流量计常见问题主要有: 1、指示长期不准; 2、始终无指示; 3、指示大范围波动,无法读数; 4、指示不回零; 5、小流量时无指示;涡街流量计在使用过程中会产生一定的故障问题,今天我们主要来介绍一下涡街流量计常见故障问题及处理方法,希望可以帮助到大家。 6、大流量时指示还可以,小流量时指示不准; 7、流量变化时指示变化跟不上; 8、仪表K系数无法确定,多处资料均不一致。
涡街流量计的技术分析
涡街流量计常用于蒸汽的测量,蒸汽作为重要的二次能源用途非常广泛,蒸气流量的准确计量和蒸汽流量计的选型、安装有着非常密切的联系.我们选取目前市场上应用非常广泛的涡街流量计作为分析对象.
涡街流量计主要由以下四个部分组成:(1)涡街流量传感器.(2)压力变送器.(3)温度铂热电阻.(4)流量积算仪.作为贸易结算的计量器具,以上四件计量器具都需要选型合适、强制检定合格、安装正确方可进行贸易结算使用.涡街流量传感器的工作原理是卡曼涡街原理.在流体中设置旋涡发生体(阻流件),当有气流通过时,从旋涡发生体下游两侧产生有规律的交替排列的旋涡,在一定的雷诺数范围内(2×104~7×106),该旋涡的频率与旋涡发生体的几何尺寸、管道的几何尺寸有关,旋涡的频率正比于流量.此频率可由探头检出.
式中:b—阻流件的宽度,m;
u—流经流量计的平均流速,m/s;
f—旋涡的频率,Hz;
r—斯特罗哈尔常数.
一般用户选择在市场上购买涡街流量传感器时,要购买有○MA标志的涡街流量传感器.即取得中华人民共和国计量器具制造许可证的企业生产的涡街流量传感器.如果流量计是用于贸易结算,属于强制检定.使用前应送至当地计量部门检定,检定合格方可安装使用.检定参照JJG1029-2007《涡街流量计检定规程》.
用户在购买涡街流量计前,首先要做的是选型.选择一款适合的涡街流量计非常重要.涡街流量传感器口径从DN15至DN300,由于涡街流量传感器口径越大仪表系数越小,频率分辨率越低,准确度也越差,因此选型口径一般不宜大于DN300.不同口径流量计量程大小不一.应根据自己的实际使用情况合理配置涡街流量计.首先要确定蒸汽大概的用量.其次要确定管道内蒸汽是过热蒸汽还是饱和蒸汽.后要知道管道内蒸汽的状态,比如压力和温度,合理配置压力变送器和温度铂热电阻.通过仪表说明书可以查询到不同口径仪表的流量测量范围.
涡街流量计表1.
在实际使用的过程中,所谓仪表超量程工作,实际上是仪表超流速运行.即气体通过涡街流量传感器的流速过快,而导致计量不准确.下面以一只为DN200的涡街流量传感器为例:
流量计测量范围
管道截面积:S1=πR2=3.14×0.12=0.0314m2
阻流体截面积:S2≈2R×b=0.2×0.056=0.0112m2
涡街流量传感器的截面积:S=S1-S2=0.0202m2当流量为4000m3/h时,此时通过气体涡街流量传感器的流速υ:
公式1
当流量为400m3/h时,此时气体通过涡街流量传感器的流速υ:
公式2
涡街流量计在测量蒸汽时,不要超出仪表的上限流速.上限流速受介质可压缩性质的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,建议择涡街流量计正常流量在正常流量范围的1/2~2/3之间.
涡街流量计安装正确与否直接影响其准确计量.安装仪表时应注意以下几点:一、安装应符合仪表使用说明书的要求,保证涡街流量传感器上、下游直管段的长度.二、上、下游配管内径应与传感器内径相同.三、配管应与传感器同心.四、密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径大1mm~2mm.五、传感器安装场所应尽量避开振动源,加装管道支撑物是有效的减震方法.六、电气安装应注意传感器与转换器之间采用屏蔽电缆或低噪声电缆连接,其距离不应超过使用说明书的规定,布线时应远离强功率电源线,应尽量用单独金属套管保护.应遵循"一点接地"原则.整体型和分离型都应在传感器侧接地,转换器外壳接地点应与传感器"同地".这样可以有效地避免雷击对仪表造成伤害.
温度铂热电阻和压力变送器的安装位置应遵循JJG1029-2007《涡街流量计检定规程》7.1.1.4和7.1.15要求,温度测量位置设在流量计下游(2~5)D处(D为管道直径),压力测量位置应在流量计下游侧(2~7)D处.取压孔轴线应垂直于测量管轴线直径为(4~12)mm.温度铂热电阻和压力变送器的安装方式应遵循G093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》4.2、4.3及5.4的要求.压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时,压力应安装在温度取源部件的上游侧.
当测量蒸汽时压力取源部件应带有环型或U型冷凝管.测量低压的压力变送器的安装高度,宜与取压点的高度一致.下图为压力变送器四种安装方式:
安装方式一定要对压力进行补偿.不建议的方式安装,因为无法确定P'与P的关系.而一般在仪表的说明书中大都方式来安装
涡街流量计冬季维护措施
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸汽等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小,仪表参数能长期稳定。采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。2、介质中脏污物的损害经长期工作,流体内的脏物在测量管内壁、发生体表面和仪表转换器内壁发生体表面和检测元件表面的附着沉积改变了测量管和发生体的几何尺寸参数,仪表的测量误差增大,降低了检测元件的灵敏度,信号幅值减小,进而引起检测元件的失效。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较***、理想的流量仪表。涡街流量计冬季维护措施:
1、安装措施。合理选择安装地点:干燥、无雨雪滴漏的地方。
2、点检措施。有条件时由专人每日对保温材料的是否破损、蒸汽管路的是否堵塞进行技术确认与技术处置
3、报警措施。有条件的可加装蒸汽***或断电状态的声光报警小装置,以方便保温防冻措施隐患的发现与及时整治。
4、巡检措施。由区域仪表维护责任人按预定巡检路线定时巡检。巡检中要检查保温管线阀门是否正常、保温箱是否正常、疏水装置是否正常、保温材料包装是否完好、电伴热供电元器件是否正常等。即取得中华人民共和国计量器具制造许可证的企业生产的涡街流量传感器。对易冻装置仪表进行***检查并做好巡检记录,进行仪器仪表及其保温防冻措施进行干燥、完整、洁净的维护***,及时解决现场发生的保温伴热问题。
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