涡街流量计测焦炉煤气不稳定原因与解决办法涡街流量计是一种用途极广泛的流量仪表,几乎可以用在所有气体,液体和蒸汽的流量计测量和控制,新一代HHWJ系列数字智能涡街流量计,它突破了传统模拟方式处理涡街信号的局限,通过现代数字信号处理的方法对涡街探头信号进行识别、筛选,从而得到正常的流量信号,极大的提高涡街的抗震性能,从根本上解决了围绕涡街几十年来不抗震问题,它广泛应用于石油化工、轻工、热电、造纸等行业的给水、给盐、给风的流量。涡街流量计在测量焦炉煤气上应用的还是比较多,但是也不乏会出现一些问题,来说说这些问题的原因及解决方法:现场计量系统出现故障的原因可归纳为两大原因控制工程网版权所有,一是流量仪表或其关联设备引起的。二是非流量仪表方面的原因,即流量仪表正常,而环境或系统方面原因造成故障,这类原因难以查找。除了要求技术人员要熟悉该仪表性能外,还需具有广博的知识和丰富的现场经验进行分析、推理、多方试验,方能确认。有些故障还是一些意想不到的事件造成的。对非流量仪表方面的故障往往表现为输出信号不稳定。根据实际经验,涡街流量计测量焦炉煤气时,输出信号不稳定的原因有以下几点:
1)涡街流量计不适宜安装在强振动的场合是应用者广为熟知的,但在磁场频繁变化的场合,涡街流量传感器会测出高于正常值的信号输出。实践证明,在无气体流动的现场,当涡街流量传感器处于变化的磁场中时在磁场变化的瞬间,涡街流量传感器会感应出一个错误信号而输出,当变化结束,仪表处于一个稳定的磁场时,仪表则会输出一个正常信号。
2)焦炉煤气因出厂时温度高,湿度大,因此在气体输送过程中会有水分存在。气体流动带动水分往复波动,从而形成脉动流。涡街流量传感器处于这种流体状态时输出数据忽大忽小控制工程网版权所有,根本无法反映生产状况。
3)由于焦炉煤气多杂质,易结晶,杂质凝结于传感头,从而造成计量失准。温度升高时,杂质挥发,灵敏度增加,信号增强;相反则降低。从而造成数据不稳定。
4)仪表接线过程中压线不实,从而造成传输过程中信号的时断时续。
5)仪表接地线不符合规范要求,从而使强电中的50Hz干扰进入,当正常信号高于50Hz时输出正常信号,反之则会输出错误信号。
解决办法:
1)在仪表安装、连接过程中,应确保每一个环节的准确无误,其中包括安装前对现场的考察、安装过程中仪表接线、系统接地线等方面控制工程网版权所有,从而确保检测到真实数据并能够准确输出。
2)对于运行中的计量系统可采用“双轨计量控制工程网版权所有,对比确认”的方法,以及“替代法”对运行中的计量仪表故障进行确认和排除。
3)定期对仪表进行整体清洗,必要时可对仪表的传感头部分进行吹扫,避免杂质在传感头处的凝结。寒冷的季节在计量直管段及仪表部分加伴热装置也有利缓解杂质在计量仪表处的凝结。
4)定期对管道进行排水,特别是直管段前的水分,依据具体情况设置专人定期排放,尽可能降低计量管段中的水分,最大限度的排除流体中的脉动。
5)加强对计量系统数据的管理,设置定时打印功能,依据打印数据结合生产状况对仪表的运行进行分析。
涡街流量计是虚用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量交送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋遇,能涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及能满发生体特征宽度有关,可用下式表示:
F=Shr/d
式中: f伪旋祸的释放频率,Hz; v为流过旋涡发生体的流体平均速度,m/s; d为旋涡发生体特征宽度,m; Su为斯特罗哈数。 无量纲,它的数值范围为0.14- 0.27. SI悬 雷诺数的函数,Si-f( l/Re )
当莆诺数Re在102 - 105范围内,S值约为02,因此,在割量中,要尽量清足流体的雷诺数在102- 105,旋祸频率{= 0.2wd。
由此可知,通过测量能涡频率就可以计算出直过旋涡发生体的流体平均速度v.再由式q=rA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
这些交替变化的旋滿就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
涡街流量计按频率检出方式可分为应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是属于较为年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
1.优点
(1)涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。
(2)祸街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。
(3)涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或燕汽的流量。
(4)它造成的压力损失小。
(5)准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。-次元件的流量特性对控制系统产生的影响。由于涡街的输出频率与流量成线性关系,当它与调节阀,调节器级成一一个控制系统时,相当于一个时滞和时间常数都小到可忽略的一个滞后环节,可视为比例 环节,广义对象的特性完全取决于回路中其他环节。对控制系统几无影响。
2.缺点
(1)涡街流量计工作状态F的体积流量不受被测无体温度、压力,密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
(2)造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差:不能准确确定流体T.况变化时的介质密度:将湿饱和蒸汽假设成F饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。
(3)抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。道道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。
(4)对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸.对测量精度造成极大影响。
(5)直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
(6)耐温性能差。祸街流量计- -般只能测量300C以F介质的流体流量。
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在80年代人们普遍采用标准孔板流量计,但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广;人们对它的研究也最充分,试验数据最完善
涡街流量计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。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,是一种比较先进、理想的测量仪器。
涡街流量计的保养及使用
1.涡街流量计应定期清洗涡街流量计的探头,检查中曾发现,个别探头检测孔已被污物堵塞,甚至被塑料布裹住,影响了正常测量。
2.涡街流量计定期检查接地和屏蔽情况,消除外界干扰。有时候指示问题是由于受到干扰所至。
3.涡街流量计由于K系数的确定在涡街的整个环节中非常重耍,K系数的准确与否直接影响着回路的准确度,仪表更换零部件以及工艺管道的磨损等情况,均可能影响K系数.而很多化工厂又缺少标定的手段与能力,只能送出标定,受工艺运行的影响,要从管道上拆下涡街送出要5、6天的标定时间,工艺方面很难满足,从而无法确定K系数。今年,通过流量仪表间的改造,虽已经具备了较小口径的涡街标定条件,但对于较大口径的涡街仍然无能为力,以后应注意使用涡街的现场标定方法,使用标准频率以及便携式超声波流量计,测出管道中的瞬时流量以及传感器的脉冲输出频率,现场计算K系数。
4.涡街流量计安装环境潮湿的探头.应定期烘干一次,或作防潮处理。由于探头本身并末作防潮处理,受潮之后影响运行。
5.涡街流量计仪表的数据资料的管理应引起足够的重视,以利于日后的工作。