涡街流量计在能源计量中的应用

　   中国石油哈尔滨石化分公司是1976年建成投产的大型石油炼制企业,其能耗系统包括水、电、蒸汽、风、氮气、燃料油、燃料气等。在水系统(包括新鲜水、除盐水、循环水、凝结水)、蒸汽系统(1·0MPa蒸汽、3·5MPa蒸汽)流量计量中,采用了较多的涡街流量计。由于涡街流量计运行一直不稳定,加大了仪表维护人员的工作量,后来我们通过技改等一系列措施,对涡街流量计进行改造,改造以后涡街流量计运行状况大为改善。

　　1　涡街流量计的工作原理

　　涡街流量计又称卡门涡街流量计,它是利用流体自然震荡的原理制成的一种分离型流量计。当流体以足够大的流速流过垂直于流体流向的物体时,若该物体的尺寸适当,就会在物体的后面沿两条平行直线上产生整齐排列且转向相反的涡列。涡列的个数,即涡街的频率与流体的流速成正比,公式如下:

　　式中:St为斯特劳哈尔数,是无量纲量;v为管道内平均流速;d为柱状体迎流面的宽度。

　　因此通过测量涡街的频率就可知道流体的流速,进而测出流体的流量。

　　2　涡街流量计在公司能耗系统测量中的分布

　　蒸汽系统中,测量油品新区耗蒸汽、油品老区耗蒸汽、油品卸车耗蒸汽、二套催化装置外送1·0MPa蒸汽、一套气分装置耗蒸汽、一套常减压装置耗蒸汽、酸性水装置耗蒸汽、MTBE装置耗蒸汽、聚丙烯装置耗蒸汽等共计9台;水系统(包括新鲜水、除盐水、循环水、凝结水)中有6台涡街流量计进行流量测量。

　　3　涡街流量计传感器安装注意事项

　　(1)传感器应水平或垂直安装(流体的流向应自下而上)在与公称通径相应的管道上。

   　(2)涡街流量计在用作流量调节时,特别注意应将流量调节阀安装在传感器的后面,否则在小流量时易产生射流,造成在流量调节时流量值与阀门的开度成反比的故障现象。

　　(3)前后直管段要求流量计在安装时,其上游和下游应配置一定长度的直管段,其长度应满足表1的要求。

　　(4)防振安装流量计不能安装在有强烈振动的管道上,以免影响测量精度,如流量计必须安装在有振动的管道上时,可以采取下面的方法来减小震动带来的干扰:①在流量计上游2D处加装固定支撑点;②在满足直管段要求的前提下可加软管过渡。

　　(5)测量高温介质时的安装水平管道且介质温度高于180℃,建议选择分体式流量计或采用侧装,流量计安装在高温管道上时,传感器必须垂直向下安装。

(6)测量蒸汽时的安装当测量介质为饱和蒸汽或潮湿气体时,流量计不能安装在管线最低处。在管线最低处,蒸汽会凝结成液体,形成水汽两相,会导致流量计不能正常工作,使测量误差增大;另外,在管线最低处,开启蒸汽时,可能会形成水锤。