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渦街流量計(jì)選擇的原則
發(fā)布時(shí)間:2023-03-28 08:49:28

1、抗振能力選擇

渦街流量計(jì)用不好的關(guān)鍵原因是抗振能力弱,從而導(dǎo)致測(cè)量下限不足,在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)諸如“零點(diǎn)不干凈、小流量不指示”等問(wèn)題,因此選擇渦街流量計(jì)時(shí),要選擇抗振能力強(qiáng)的渦街流量計(jì)。工信部2016年發(fā)布并實(shí)施的《石油化工自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)選型規(guī)范》(SH/T 3005-2016)中指出:“當(dāng)選用渦街流量計(jì)時(shí),測(cè)量振動(dòng)場(chǎng)合的流體流量應(yīng)選用抗振型渦街流量計(jì),其抗振強(qiáng)度不宜低于2g”。

因此無(wú)論是在設(shè)計(jì)院的選型數(shù)據(jù)表還是在招標(biāo)技術(shù)要求中,應(yīng)該對(duì)抗振能力提出明確的要求,最好要求制造商提供“抗振型渦街流量計(jì)型式批準(zhǔn)證明文件”。如果由于現(xiàn)實(shí)原因,導(dǎo)致具備官方認(rèn)證的抗振型渦街流量計(jì)生產(chǎn)商數(shù)量沒(méi)有達(dá)到招標(biāo)要求時(shí),可參考企業(yè)自身或者同行業(yè)以往的渦街流量計(jì)使用情況,甄選出1到2家抗振能力尚可的合格供應(yīng)商并邀請(qǐng)其參與競(jìng)標(biāo)。

2、量程比選擇

渦街流量計(jì)是1種數(shù)字式儀表,根據(jù)數(shù)字原理的特性,實(shí)際流量一旦低于渦街流量計(jì)測(cè)量下限,并非是精度下降,而是示值直接歸零,無(wú)法顯示流量的基本趨勢(shì);或者當(dāng)實(shí)際流量高于上限時(shí),出現(xiàn)可怕的“倒走現(xiàn)象”,現(xiàn)場(chǎng)指示甚至遠(yuǎn)低于實(shí)際流量,流量趨勢(shì)出現(xiàn)完全相反的狀況,造成控制回路崩潰,甚至傳感器、渦街發(fā)生體斷裂的危險(xiǎn)。

正因?yàn)闇u街流量計(jì)的這種特性,在選用時(shí)必須要對(duì)其量程比做出要求,要求渦街流量計(jì)的量程比至少要在30:1以上 (企業(yè)也可以在儀表計(jì)算書(shū)中體現(xiàn)更大的量程比)。該要求的目的是為應(yīng)對(duì)工藝參數(shù)與實(shí)際投運(yùn)工況參數(shù)嚴(yán)重不吻合,或者生產(chǎn)過(guò)程中的流量大范圍波動(dòng)以及后期流量的調(diào)整,只有選用比較寬泛的量程比,才能在渦街流量計(jì)選型時(shí)將上述3種情況涵蓋其中,留足量程余量,使得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的流量變化范圍一直在渦街流量計(jì)的正常測(cè)量范圍當(dāng)中。

3、傳感器材質(zhì)選擇

要想選好渦街傳感器,需要知道渦街流量計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)介質(zhì)流過(guò)渦街發(fā)生體產(chǎn)生卡門(mén)渦街后,其后部的測(cè)量傳感器受到漩渦的渦街升力,進(jìn)而測(cè)得渦街發(fā)生頻率,計(jì)算出介質(zhì)流量。目前市場(chǎng)中在用的比較主流的傳感器大都是應(yīng)力式或電容式。

由于壓電陶瓷本身的性質(zhì),如果其裸露在介質(zhì)中,很容易被高速的卡門(mén)渦街折斷,因此其外面都會(huì)設(shè)置一層金屬外保護(hù)殼。如何金屬外保護(hù)殼很厚,會(huì)影響渦街升力傳導(dǎo)至壓電陶瓷的信號(hào);如果金屬外保護(hù)殼太薄,則很難起到保護(hù)效果,因此金屬外保護(hù)殼應(yīng)該選用強(qiáng)度高的材質(zhì)。

眾所周知,物體的質(zhì)量越大,慣性就越大,所以傳感器質(zhì)量越大越容易受到外界振動(dòng)的干擾,使其難以區(qū)分正常的渦街升力和外界振動(dòng)干擾。因此傳感器外殼應(yīng)該選擇質(zhì)量輕強(qiáng)度高的材質(zhì)。

4、縮頸選擇

對(duì)于設(shè)計(jì)單位而言,絕大多數(shù)工藝管道專(zhuān)業(yè)在選擇管道口徑時(shí),為了免除管道設(shè)計(jì)偏小而出現(xiàn)的無(wú)法挽回的問(wèn)題與責(zé)任,往往都會(huì)將管道設(shè)計(jì)偏大。這種情況會(huì)導(dǎo)致自控專(zhuān)業(yè)在流量計(jì)選型時(shí)頻繁面臨縮徑問(wèn)題,尤其對(duì)于渦街流量計(jì)而言,流速偏低可能直接導(dǎo)致無(wú)指示,最終無(wú)法有效顯示流量趨勢(shì)。因此渦街流量計(jì)在選型時(shí),企業(yè)要依據(jù)自身的工藝特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)布置環(huán)境兼顧廠家的安裝建議,選用合適的縮徑產(chǎn)品。

渦街圖45.png

隨著儀表技術(shù)的不斷發(fā)展,不同的渦街流量計(jì)廠家在縮徑方面的技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)較大的差異化。較傳統(tǒng)的縮徑方式(見(jiàn)圖4),有的廠家開(kāi)發(fā)出了可內(nèi)縮一檔、兩檔的產(chǎn)品,也有可以無(wú)極數(shù)限制無(wú)限內(nèi)縮的產(chǎn)品,或者僅需大小頭,無(wú)需變徑直管段的產(chǎn)品(見(jiàn)圖5)。

從圖4和圖5可以看出,儀表內(nèi)部縮頸在配管成本、配管安裝的復(fù)雜程度、后期的更換以及維護(hù)成本上具有優(yōu)勢(shì),可以為用戶(hù)節(jié)省大筆材料、人工和時(shí)間成本,因此企業(yè)應(yīng)根據(jù)裝置實(shí)際情況選擇合適的內(nèi)縮頸產(chǎn)品。