文档介绍：减压阀振荡对涡街流量计的影响
作  者:
谭增显纪纲
摘  要:
涡街流量计常与调节阀(减压阀)一起被安装在同一根管道上,而调节阀又常常因为某些原因出现振荡,进而引起流动脉动,导致涡街流量计输出严重偏高。通过实例分析,给出判断振荡是否存在并进而影响涡街流量计的方法以及现场处理措施。这对今后分析减压阀振荡对涡街流量计的影响具有借鉴意义。
关键字:
减压阀振荡流动脉动涡街流量计干扰
    0 引言
    涡街流量计现在已经得到广泛应用,尤其是在蒸汽和中低压气体的流量测量方面,占有重要地位。这是因为它具有精确度较高、范围度较宽、线性分度、无零点漂移,而且结构简单、牢固、安装维护方便等特点。与此同时,它也存在耐振性较差、脉动流影响严重、抗干扰能力弱等局限性[1],这就吸引着人们对它进行研究,取其所长,避其所短。
    涡街流量计与调节阀(减压阀)安装设计在同一根管道上,两者经常容易碰到。如图1所示,来自锅炉房或热力公司的外来蒸汽,在测量流量后经稳压阀(或减压阀),进入分配器,供各用汽设备使用。在流量调节系统中,流量计与调节阀直接连接,如图2所示。
    从仪表的实际运行情况来看,调节阀(或减压阀)在运行中出现振荡的情况也时有发生。有的是在某些时段出现振荡;有的是在某一些开度出现振荡,而产生振荡的原因更是复杂多样。
    按照引起振荡的原因分类,大致有以下几种原因[2-3]:
    ①阀芯存在不平衡力,而阀门又在小开度条件下工作,从而引起振荡,有时甚至发出啸叫;
    ②调节系统参数整定不当,引起系统等幅振荡,调节阀也振荡不停;
    ③调节阀的阀芯存在干摩擦,从而导致系统振荡;
    ④由于觉察不到的原因而引起的难以觉察的振荡。
    振荡的幅值和振荡频率也有很大差异,但总的来说,振荡都会引起流动脉动,进而改变涡街流量计的输出。
    1 阀门振荡对涡街流量计的影响
    涡街流量计是最容易受流动脉动伤害的流量计之一。流动脉动从发生源经流体向下游或上游传递到涡街流量计,并作用在其传感器上,导致传感器输出脉冲数量额外增加,更严重的是涡街流量计还会出现一种“锁定”现象[4]。
    脉动频率的影响
    在分析流动脉动对涡街流量计影响时,脉动频率是重要参数,起决定性作用的是脉动频率fP与旋涡剥离频率fv的比值。当此比值较小时,具有近似的稳定流特性,旋涡剥离频率随流速变化,斯特罗哈尔数或校准常数不变。当脉动频率与旋涡剥离频率的比值较大时,就出现一种强烈的趋势,即旋涡剥离周期被“锁定”,即与脉动周期相同(fv=fP)或是脉动周期的一半在锁定条件下,流量计输出停顿,流量指示误差可高达±80%。当脉动频率大大高于旋涡剥离频率时,无明显的锁定现象,但斯特罗哈尔数发生变化,造成稳定流校准数据明显偏离,达到10-1的数量级。
    流速脉动幅值U′rms/U的试验数据表明,此幅值不能超过20%。其中,U′rms为流速脉动均方根值;U为轴向流速。脉动频率的限定是指在最低流速时,脉动频率应小于旋涡剥离频率的25%[2]。
    涡街流量计测量脉动流流量
    采取合适的阻尼方法将脉动衰减到足够小的幅值(通常为3%)是涡街流量计测量脉动流流量时常用且有效的方法。但当脉动幅值仍高于3%时,