中國神馬集團尼龍六六鹽是1998年建成投產的大型化工企業(yè),其綜合水裝置包括供水和循環(huán)水兩部分,采用20臺渦街流量計分別對生產、生活用水進行計量。由于渦街流量計運行一直不穩(wěn)定,加大了儀表維護人員的工作量,后來我們通過技改等一系列措施,對渦街流量計進行改造,改造以后渦街流量計運行狀況大為改變。
1 渦街流量計在綜合水測量中的分布
1.1 渦街流量計的分布情況
綜合水裝置的供水部分有6臺渦街流量計對原水、生產水給水及回水進行計量,循環(huán)水部分設有6臺渦街流量計對循環(huán)水給水及回水、生產水補水、過濾器及熱電沖灰池給水及hmd回水進行計量。
1.2 渦街流量計的工作原理
渦街流量計又稱卡門渦街流量計,它是利用流體自然振蕩的原理制成的一種分離型流量計。當流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的物體時,若該物體的尺寸適當,就會在物體的后面沿兩條平行直線上產生整齊排列且轉向相反的渦列。渦列的個數(shù),即渦街的頻率與流體的流速成正比,f=s·v/d(其中s為斯特羅哈數(shù),v為管道內平均流速,d為柱狀體迎流面的寬度),因此通過測量渦街的頻率就可知道流體的流速,進而測出流體的流量。
2 傳感器安裝注意事項
(1)傳感器應水平或垂直安裝(流體的流向應自下而上)在與公稱通徑相應的管道上。
(2)當渦街流量計在用作流量調節(jié)時,特別注意應將流量調節(jié)閥安裝在傳感器的后面,否則在小流量時易產生射流,造成在流量調節(jié)時流量值與閥門的開度成反比的故障現(xiàn)象。
(3)流量計在安裝時其上游和下游應配置一定長度的直管段,其長度應滿足表1的要求。
(4)流量計不能安裝在有強烈振動的管道上,以免影響測量精度,如流量計必須安裝在有振動的管道上時,可以采取下面的方法來減小振動帶來的干擾:
①在流量計上游2d處加裝固定支撐點。
②在滿足直管段要求的前提下,可加軟管過渡。
(5)流量計安裝在高溫管道上時,傳感器必須垂直向下安裝。
3 流量計現(xiàn)場使用注意事項
(1)在供水系統(tǒng)中,流量計一般安裝在儀表井內,為了防止在雨季儀表井進水而損壞儀表,盡量將儀表移出儀表井,或選用分離型傳感器進行改造。
(2)當流量計附近有大功率的電機時,為了避免工頻干擾,除對傳輸電纜增加屏蔽外,信號的傳輸方式應盡量采用4～20ma直流信號,不采用脈沖信號。
(3)對流量計的技術參數(shù)應做好檔案記錄管理,如流量計的kq系數(shù)、滿度頻率(fmax)等,這些數(shù)據(jù)的丟失對以后儀表的維護會造成很大的困難。
(4)對于采用本安型的流量計要嚴格按規(guī)定進行電路的連接,不能隨意采用代用儀表去替代配套的防爆相關的設備,更不能隨意改動本安電路的參數(shù)和結構,在調試儀表時,使用的儀器要正確接線,防止測試儀器破壞流量計的防爆性能。
(5)采用隔爆型流量傳感器時,不能在通電狀態(tài)下在現(xiàn)場打開儀表設備外殼,在檢修時要注意保護外殼,尤其是流量計的隔爆接合面不能受損傷。
(6)應定期將檢測元件從管道中取出,用酒精或汽油進行清洗。
4 故障的診斷與排除
對筆者在現(xiàn)場對渦街流量計使用和維護時流量計出現(xiàn)的一些故障現(xiàn)象及排除故障的對策進行了粗淺的總結,僅供大家參考。
(1)故障現(xiàn)象:通電后流量傳感器無信號輸出。
原因分析:①管道內工藝介質沒有流動;②傳感器供電不正確。
故障排除:①通知工藝部門開閥門,通流量;②檢查接線是否正確,供電是否正常。
(2)故障現(xiàn)象:管道內無流量,但傳感器有輸出信號。
原因分析:①接地不良,引入干擾;②管道震動較大;③傳感器增益過大。
故障排除:①檢查接地電阻,應不大于10ψ,否則處理接地;②根據(jù)前面敘述的方法進行減振;③調整增益電位器至合適的值。
(3)故障現(xiàn)象:管道內有正常流量,但傳感器輸出頻率為50hz。
原因分析:流量計附近有大功率的電機或比較強的電場。
故障排除:加強對信號線的屏蔽處理,并將原脈沖信號改為標準電流信號。
(4)故障現(xiàn)象:小流量時輸出信號不穩(wěn)定,大流量時輸出信號穩(wěn)定。
原因分析:①管道內介質的流量低于流量計工作的下限流量;②傳感器增益過小。
故障排除:①對流量計重新選型或將工藝管道縮徑;②調整增益電位器至合適的值。
(5)故障現(xiàn)象:正常流量時傳感器輸出信號不穩(wěn)。
原因分析:①用示波器檢查輸出信號是漏脈沖還是多脈沖,前者說明增益過小,后者說明增益過大;②流量計安裝不正確,流場產生振動。
故障排除:①調整增益電位器至合適的值;②按照流量計前后直管段的要求進行安裝。
(6)故障現(xiàn)象:在調節(jié)流量時流量與閥門的開度成反比。
原因分析:調節(jié)閥安裝在流量計的前面,在小流量時產生射流。
故障排除:將調節(jié)閥安裝在流量計的后面。
(7)故障現(xiàn)象:管道內有流量而傳感器無輸出。
原因分析:①接線端子與傳感器的放大板間接線有虛連或斷線;②放大器損壞。
故障排除:①將接線端子與傳感器的放大板間接線有虛連或斷線處理好;②更換放大器。
在對于流量的計量中,渦街流量計相對于孔板和其他的流量計來說比較經濟便宜,只要進行精心的維護和正確的使用,渦街流量計還是能進行準確的測量.