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涡街流量计在管道流量计量技术存在的问题及解决方案    1 涡街流量计管道流量计量技术存在的问题    管道气体存在湿度大、杂质多、气液固混合、压力低、流量变化范围宽、流速下限低、现场安装环境局限性大等特点，这就要求测量其流量的流量计具有如下特征：无可转动部件，测量量程比宽，可测量多项流，不易堵塞磨损，长久性压损小，测量下限低，直管段要求短。虽然涡街流量计气体流量计种类很多，但适用于管道流量测量的流量计并不是很多。当前应用为广泛的孔板流量计、涡街流量计、皮托管流量计、V锥流量计等在测量管道时也存在相应的问题。    孔板流量计存在的问题：（1）测量量程比窄，约为1∶3，涡街流量计，相对煤矿流量变化范围来说，测量范围较窄；（2）采用边缘截止、中间流通的锐角节流方式，涡街流量计价格，使管道气体中的液体或固体杂质无法顺利流过，造成孔板前方液体和固体杂质堆积的现象，需要经常清洗管道；（3）对流场的分布要求较高，直管段要求长，现场安装局限性大；（4）对管道介质造成的长久性压损较大，特别是负压端会影响井下抽放压力，同一条管道上不适宜串联使用多台孔板。    涡街流量计存在的问题：（1）对环境振动较为敏感，现场长期运行稳定性较差；（2）测量下限较高，涡街流量计公司，特别是对于低密度介质，如气体介质，特别是负压状态下的气体介质，测量下限一般不低于5ms/；（3）采用插入式点测量方式，插入的深度不同，测量的流量结果也不相同，无法保证现场与实验室的测量精度一致；（4）直管段要求更长，现场安装局限性更大。    皮托管流量计由于插入杆较细，取压孔较小，容易堵塞，不适宜长期在线测量流量。    旋进漩涡流量计存在的问题：（1）适用管径范围小，一般大只能测量300ｍｍ管径，适用面较窄；（2）给管道带来的长久性压力损失较大，影响抽放效果，主要应用于油田井口平台高中压油、气的流量测量；（3）现场适应性差，同一管径的每一台仪表都具有相同的流速测量范围，且不可更改，只能通过现场管道的扩管或缩管来滿足流量计的流速测量要求，即以现场工况条件来适应并满足流量计的需要；（4）易受被测介质影响，特别在介质脏污的情况下，其导流器（旋转导流槽、在入口处的螺旋浆形叶片）容易结垢，严重时可能封闭叶片面积，需要经常清理。
选择涡街流量计合适的配置，有利于安装使用，也起到节约企业成本的作用。下面介绍下几点选型：1、确定使用远传型还是现场显示型。2、选用远传型，如果是饱和蒸汽，应选择温度自动补偿密度或压力自动补偿密度；如果是过热蒸汽，应选择温度、压力同时补偿密度；其他介质根据实际情况确定是否需要补偿。3、选择智能流量积算仪时，如果只要求显示流量、压力、温度等参数，可选择数码管显示或液晶显示的智能流量积算仪；如果需要追溯历史数据，带有记忆功能，则应选用智能流量积算无纸记录仪。4、无论选择哪种智能流量积算仪，都应考虑是否需要带有RS485或RS232通讯接口。5、无论选择哪种智能流量积算仪，都应考虑是否需要配置后备电源，以便突然停电时仪表能够正常计量。6、选择智能流量积算仪时，应考虑是否需要提供仪表箱，将智能流量积算仪放置其中，挂在墙壁上，并防止设定参数随意调整。7、选用远传型，应考虑是否需要无线无程流量监测系统，实现对各管路流量的实时监测和管理。8、如果被测介质是物质或测量环境存在气体，应选用fang暴型传感器及fang暴型测量系统。9、传感器压力损失的计算：传感器口径确定以后，可计算该传感器的压力损失，以便确定该传感器是否对工艺管线有影响。

   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，涡街流量计品牌，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

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