淺析測氨氣（qì）流量計應用於熱電廠蒸汽測量中特點（diǎn）及注意事項

測氨氣流量計是一種基於利用流體自然振蕩的原理製（zhì）成的分（fèn）離型流量計,屬於一種速度式（shì）流量計, 在石（shí）油、電力、化工（gōng）等領域有著較為廣（guǎng）泛的應（yīng）用。如何用（yòng）好測氨氣（qì）流量計一直是許多用戶非（fēi）常關心的（de）問題。我廠（chǎng）為熱力發電廠，對於蒸（zhēng）汽的測量是生產中一項重要的工作，通過本文的介紹（shào），讀者不僅初步了解測氨氣流量計的（de）工作原理及特（tè）點，同時結合我廠長期使（shǐ）用（yòng）的經驗，對於測氨氣流量計選型及安裝使用過程中必須注意的一些問題將有更深入的了解。
1、測氨氣流量計的工作原理：
當流體以足夠（gòu）大的速度經（jīng）過管道中的旋渦發生體時在兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼（màn）渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發生體下遊非對稱地排列。設旋渦的發生頻（pín）率為（wéi）f,被測介（jiè）質來流的（de）平均速度為U,旋渦發生體迎（yíng）麵寬度為d,表體通（tōng）徑為D,根據卡曼渦街原理（lǐ）,有如下關（guān）係式（shì）:
f=SrU1/d=SrU/md(1)
式中U1--旋渦發生體兩側平均（jun1）流速,m/s;
Sr--斯特勞哈（hā）爾數;
m--旋渦發生體兩側弓（gōng）形麵（miàn）積（jī）與管（guǎn）道橫截麵
麵積之比: 　　
管道內體積流量q為:
q=πD2U/4=πD2mdf/4Sr(2)
K=f/q=[πD2md/4Sr]-1 (3)
q=f/K=f/[πD2md/4Sr]-1 (4)
在渦街流量表中,旋渦（wō）發生體、管道的幾何尺寸決定了儀表（biǎo）的K值,而（ér）斯特勞哈爾數與旋渦發生（shēng）體形狀及雷諾數有關,圓柱狀（zhuàng）旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關（guān）係如圖2所示。
顯然,在ReD=2×104～7×106範（fàn）圍內的雷諾數可視為常數,這（zhè）使（shǐ）得（dé）儀表在此範圍內（nèi）可（kě）以（yǐ）正常工作。因此,可以通過裝在柱體內部（bù）的壓電探頭測量流體出的頻率,經過放大後變成脈衝信號,從而計算出流體的（de）流量。
2、測氨氣（qì）流量計在我廠的使用情（qíng）況
測氨（ān）氣流量計在我廠已有十幾年的使用曆史。由於具有（yǒu）結構簡單、測量範圍寬、安裝方便、日常（cháng）維護費用低等優點,測（cè）氨氣流量計的用戶中數量已從*初十幾戶發展到現在四十幾戶。熱用戶流量表型號的統一也有利於電廠人（rén）員日常維護及管理。隨著電子技術的（de）發展,流量計（jì）由*初的分體式發展到現在的一體化智能式（shì）。而日常巡視製度的完善、儀表檢測手段的提升、遠程抄表係（xì）統的建立也為測氨氣流量計的正常運行提供了有力保障。
3、測（cè）氨氣流量計（jì）的選型
在熱網中,各類用戶的生產方式差異很大,有的用戶連續生產,終年熱負荷都很穩定;有的用戶負荷隨季節變化較明顯,如以采暖設（shè）備為主要負荷的用戶,夏季流量與冬季流量相差較大;而另一（yī）類用戶,僅單班生產,多數時間熱負荷為零。但總的來（lái）說,範圍度是這種用途（tú）的儀表須考慮的重要問題。在熱網的（de）測量（liàng）應（yīng）用中,一般主要考慮（lǜ）測量飽和蒸汽的流量不得低於測氨氣流量計的下限,以滿足流體（tǐ）流速不得低於5m/s。用戶端的管道一般在設計上可供幾個設備（bèi）同（tóng）時使用（yòng）,但有時候由於生產需要部分設備不使（shǐ）用,使用汽流量減小,實際造成原設計選型口徑過大（dà）,相當於提高了可測的流量（liàng）下（xià）限,當管道小流量時指（zhǐ）示（shì）無（wú）法（fǎ）保證儀表的精度（dù）。因此,要盡量采用小點的口徑,以保證測量精度。
測氨氣流量計的選型是用好流量計的關鍵環節。有些場所由於工（gōng）藝由於管道沒有（yǒu）充滿介質,而用戶不願意（yì）縮（suō）管,甚至超出了所選（xuǎn）流量計的使用範圍而無法測量。因此（cǐ）流量計（jì）選型時應先初（chū）步估算,結合溫度和壓力再計算出流量範（fàn）圍,按照流量範圍再選擇流量計的（de）口徑,避免處於（yú）測量（liàng）的下限（xiàn）而導致測量精度（dù）的大大降低。測氨氣流量計的儀表口徑（jìng）及（jí）規格要遵循以下原則（zé）進行選擇（zé）:
(1)明確流體的名稱、成（chéng）分。(2)明（míng）確工作狀態的*大、常用、*小流量。(3)明確*高、常用、*低工作壓力和工作溫度。(4)工作（zuò）狀態（tài）下介質的黏度。(5)根據（jù）被測流體狀態的（de）不同(液體、氣體、蒸汽)進行儀表流量範圍、口（kǒu）徑大小的計算與選擇。
4、測氨氣流量計的安（ān）裝（zhuāng）
測氨氣流（liú）量計的安裝也是使用中的重要環節,如果安裝不當,不僅（jǐn）影（yǐng）響測量的精度（dù）,而且會影響儀表的（de）壽命,甚至（zhì）損壞儀表。測氨氣（qì）流量計的安裝一般遵守以下要求:
(1)安裝場所和環境的選擇（zé）:要避開大功率電器、高頻設（shè）備及高壓線及強電（diàn）源開關設備;周圍不（bú）能有高溫高輻射設備,電源應不能和（hé）大電機同（tóng）路（lù）且應有可靠接地;避開強烈震動場所。
(2)流量計前有（yǒu）彎頭、口徑變管、閥門時,流量（liàng）計的（de）上下遊必須有夠的直管段,其長度要求如（rú）圖3所示。
(3)在水（shuǐ）平管道上,若被（bèi）測氣體中含有少量的液體,傳感（gǎn）器應安裝在管線的較高處;相反,則傳感器應安裝在管線的較低處。
(4)在垂直管道上,若被測氣體中含有少量的液體（tǐ）,傳感器的（de）流向應由下向上（shàng）;相反,傳感器的流向應（yīng）該由上往下,這（zhè）樣不（bú）會將液體重量額外附加在探頭上（shàng）。
(5)測量過熱（rè）蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體時,若條件允許*好采用側裝（zhuāng）,這樣流體的溫度（dù）對放大（dà）器的（de）影響較小。
(6)當需要在傳感器附近測量壓力和溫度（dù）時,測（cè）壓點應在傳感器下遊（yóu）的3-5D處,測溫點應在傳感器下（xià）遊的6-8D處（chù）。
5、測氨氣流量計使用中應注意的幾個問題
5.1 震動和幹擾
測氨氣流量計是一種基於震動原理的儀表,對機械震動、流體流動的震動特別敏感,因此應避免（miǎn）安（ān）裝在強烈振動的管道上（shàng）,以免（miǎn）影響測（cè）量精度（dù）,特別是管道的（de）橫向振動會導致管道內的流體隨之振動,從而（ér）使儀表產生附加誤差。振動幅度大於0.2g應安裝減振支架。
空間高頻率電（diàn）磁幹擾通過信號線和電（diàn）源線的分布電容耦合到儀表的輸入端,對（duì）測氨（ān）氣流（liú）量（liàng）計信號構成（chéng）幹擾,消除這種幹擾的影響主要通（tōng）過增加金屬防護罩解決。而低頻（pín）電磁幹擾,特別是民用電源(AC220V,50Hz)是主要的幹擾源,這種幹擾與儀（yí）表信（xìn）號線的（de）敷設、安裝位置、安（ān）裝方式、工作環境、接地環（huán）境及方式有很大關係。電（diàn）源的幹擾降低流量測量效果,使輸出信號誤差增大。其檢查方法可以通過公式:f=q*K計算出結（jié）果,若f=50,則可以判定儀（yí）表受（shòu）到（dào）電源幹擾。避免電（diàn）源幹擾,主要通過合理選擇安裝地點,增加信號線（xiàn）與（yǔ）電源線之間的間隔,流量計信號采用單獨接地等措施解決（jué）。
5.2 防雷、防雨
防雷、防雨在測氨氣流量計（jì）的（de）使用中是一項比較重要的工作（zuò）,主要因為:儀表及儀表（biǎo）箱通常安裝在室外,風吹雨淋,容易被鏽蝕氧化（huà）,使接地（dì）效果越來越差;高空架設（shè）的電線也是雷擊的對（duì）象,GPRS無線抄表係（xì）統中的遠傳通信特別容易受到雷擊（jī）波的衝（chōng）擊引起儀表損壞（huài）;雷電對測氨氣流量計的損壞主要（yào）通過以下方式:1、雷電經過電源部分侵入燒壞儀表。2、雷電產生的同時伴隨強大磁場儀表電子元件產生（shēng）磁（cí）感應,瞬間生成強電壓和電流,擊穿絕（jué）緣燒壞儀表。
5.3 雷電脈衝波（bō）經過無線網絡侵入流量儀燒壞通訊（xùn）芯片或儀表
基於（yú）以上原因,安裝在室外的流量計必（bì）須加裝防雨（yǔ）罩,以免流量變送器進水,損壞電子元件。
通常采用的防雷方案:(1)外部防雷:包括避雷針、避雷帶、引下（xià）線、接地*等等。(2)內部防（fáng）雷:在需要保護設備的前（qián）端安裝合適的（de）防（fáng）雷器,使設備、線（xiàn）路與大地形成（chéng）一個有條件的等電（diàn）位體。
5.4 參數（shù）設置
雖然測氨氣流量計的主要參數在出廠時已設置好,但使用中有時必須根（gēn）據現場實際情況進行（háng）相應的調整。其重要（yào）參數的正確性是儀（yí）表精（jīng）度的保證。
(1)儀表（biǎo）係數:是測氨氣流（liú）量計中一個核心參數,它隻與儀表的尺寸及漩渦發生體的形狀有關。雖然（rán）使用（yòng）一段時間後有微笑（xiào）變化,但（dàn）除非經過質量監（jiān）督部（bù）門校（xiào）驗,一般（bān）不允許修改（gǎi）。
(2)小信號切除:一般工業用戶管道都會有一定（dìng）的振動,因此會產生假的流量（liàng）信號,特別停汽狀態（tài）下（xià）,會對測氨氣流量計計量產生較大影響,而小信號切除功能正好可以去掉假（jiǎ）的流量信號,避免產生結算（suàn）誤差（chà）。
(3)儀表不靈敏區:該參數用來檢出有（yǒu）用信號,克服無用噪聲。在用戶設置好係統增益參數後,再根據信號強度來設置係統閾（yù）值。一般情況下,係統閾值數設為信號（hào）強度*低值的（de）1/3～1/4。
6、本文結（jié）語
測氨氣流量（liàng）計以其（qí）獨特的優點在熱網蒸汽計量中廣泛應用,但其安裝、使用條件比較複雜。隨著電子技術的不斷（duàn）發展,測氨氣流量（liàng）計的性能（néng）必將得到更大的提升,比能更好地滿足各類用戶（hù）的需求。

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