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對超高流速的認(rèn)識誤區(qū)和應(yīng)對措施

分類：工程案例
作者：WINI
來源：本站
發(fā)布時間：2022-10-08 11:51:30
訪問量：4377
       在工業(yè)管道流量的測量過程中，很多用戶對管道介質(zhì)的流速存在誤區(qū)，他們認(rèn)為：管道操作壓力低，不可能產(chǎn)生高流速。而正是這樣看似合理的誤判，導(dǎo)致流量測量出現(xiàn)問題，影響企業(yè)正常生產(chǎn)運行。
       眾所周知，當(dāng)前多數(shù)技監(jiān)局下屬的計量測試所采用的流量標(biāo)定裝置為音速噴嘴裝置，也叫臨界噴嘴裝置，其工作原理是在裝置下游采用真空泵吸氣，可以看到，上游壓力僅為大氣壓力，即使抽到理想真空，壓差也只有1kg，在噴嘴中產(chǎn)生音速，直接直接證明了，認(rèn)為壓力低不會產(chǎn)生高流速，這種想法是錯誤的。

    

（音速噴嘴裝置）

      從中我們可以得出，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，流速、壓力、溫度等工藝參數(shù)往往不是恒定不變的，它們隨著工況條件和其他參數(shù)的改變而改變，有時候甚至發(fā)生劇烈變化，這給企業(yè)正常生產(chǎn)帶來了不便，也給相關(guān)檢測行業(yè)帶來了困難。任何一臺儀表都有固定的量程比，因此該儀表所能檢測的范圍是有限的，當(dāng)所測參數(shù)隨著工況的改變而超出測量范圍時，測量就會出現(xiàn)困難。
       在實際應(yīng)用中，在氣體測量特別是在蒸汽流量檢測中，常出現(xiàn)超量程情況，渦街流量計將出現(xiàn)特有的“流量越大，指示越小”的情況，這一現(xiàn)象在進(jìn)口產(chǎn)品及國產(chǎn)產(chǎn)品均時常發(fā)生，由此產(chǎn)生巨大測量誤差，引發(fā)巨額貿(mào)易糾紛。同時，由于漩渦強(qiáng)度與流體流速的平方成正比，漩渦重復(fù)頻率與流速成正比，所以高流速下漩渦升力巨大，且頻率較高，
例如：100m/s流速與2m/s流速相比，漩渦施加于傳感器上的升力將達(dá)到2500倍，同時高流速下的漩渦頻率將達(dá)到近10000Hz，極易覆蓋傳感器共振頻率，令傳感器斷裂，斷裂的傳感器在無法工作的同時，高速飛向下游，對下游設(shè)備產(chǎn)生重大威脅。這正是國內(nèi)廠家以及某些國外知名產(chǎn)家的產(chǎn)品在高流速環(huán)境下測量失敗的原因。
       目前國外知名渦街流量計氣體測量上限都在80m/s左右，僅能應(yīng)對常規(guī)流速的測量，對于高流速甚至是超高流速的氣體根本無法測量。而基于原理限制，每臺傳感器的流量可測量范圍完全依賴量程比范圍，無法通過改變結(jié)構(gòu)、尺寸來進(jìn)行測量范圍的遷移。
        對此問題，我公司通過研發(fā)：
       1. 我公司研制出獨特的雙發(fā)生體，在超高速的時候也能夠繼續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定卡門漩渦，解決了流量越大，漩渦穩(wěn)定度越差的問題。
       2. 我公司通過獲得發(fā)明專利的“鎖頻環(huán)”信號處理系統(tǒng)，提純信號，保證在高流速下信號穩(wěn)定，解決了流速越高也導(dǎo)致渦街信號越不穩(wěn)定的問題。
       3. 大幅度提升共振頻率，將共振頻率提升到3倍于最高渦街頻率以上，消除高流速下的共振現(xiàn)象，解決了傳感器疲勞斷裂問題，保證了傳感器安全。
       由此一來，解決了高流速下的信號問題和傳感器的結(jié)構(gòu)安全問題，有效解決了高流速下的測量難題。

        典型案例：國內(nèi)某著名汽車制造廠在其動力集中供熱管道上使用我公司W(wǎng)v-pW型夾持型滿管式抗振型渦街流量計。該測點基本情況如下：
        測量介質(zhì)：蒸汽
        管道口徑：DN150，溫度200~270℃，壓力0.03~0.13MPa，密度0.47~1.11kg/m3，流量：0~10t/h （下圖為該表的現(xiàn)場照片與其在熱網(wǎng)監(jiān)控中的趨勢圖）


        可以看到，該測點壓力并不高，但是根據(jù)現(xiàn)場儀表記錄及工程師現(xiàn)場錄波驗證，當(dāng)操作溫度為213℃，操作壓力為0.06Mpa時，對應(yīng)最高流量達(dá)到10.6t/h，對應(yīng)流速達(dá)到410m/s?。ㄉ蠄D趨勢記錄流速227m/s）