渦街表;渦街變送器;智能渦街;流量計渦街式;渦街補償;壓電式渦街;渦街電路板;

渦街流量計基于卡曼渦街測量原理，主要用于測量工業管道內氣體、液體、蒸氣等流體的流量，渦街流量計的特點是壓力損失小，量程范圍大，無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小，可以在-20℃～+350℃溫度范圍內工作，應用廣泛。

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工作原理：

在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖所示。

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旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列，設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:
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式中：

f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數（無量綱數）

V－流體的平均流速

d－旋渦發生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。?

技術參數：

測量范圍：

外形尺寸：

安裝要求：

一、安裝環境要求：

1．盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備，儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

2．避開高溫熱源和 源的直接影響，若必須安裝，須有隔熱通風措施。

3．避開高濕環境和強腐蝕氣體環境，若必須安裝，須有通風措施。

4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上，若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

5．儀表建議安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。

6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

二、管道安裝要求：

1．渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。

2．上、下游配管內徑應相同，如有差異，則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db，應滿足以下關系：

0.98Db≤Dp≤1.05Db，上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db

3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大1-2mm

4．測壓孔和測溫孔的安裝設計，被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處。

氯計量方式探討，探討液態氯及氣態氯的計量方法。分析氯氣的性質、流量計的使用情況, 介紹了液態和氣態氯的計量儀表選型方案。著重介紹孔板流量計和渦街流量計測量氯氣流量, 以及用質量流量計計量氯, 及計量氯氣鋼瓶充裝量測量氯氣的方法。

1 氯氣生產及處理工藝流程
中石化江漢油田分公司鹽化工總廠 (以下簡稱“江漢油田”) 從鹽硝廠化鹽工段送來的鹽水通過鹽水精制后進入離子膜電解工段進行電解, 生產出 、氯氣、 , 電解工段生產的濕氯氣通過管道送入氯氣處理裝置進行干燥加壓處理得到干燥的氣態氯, 一部分作為中間原料送入下游裝置:合成 裝置、 廠、強氯精事業部。而作為外賣產品的氯氣通過氯氣液化裝置生產出液態氯, 液態氯通過管道、氯鋼瓶、氯槽車輸送給用戶。作為主要原料, 氯氣流量檢測對于工藝控制和成本核算意義重大。
2 氯氣計量方式選擇
氯氣由于性質特殊, 流量檢測難度較大。多年來, 江漢油田對此問題作了許多研究和試驗, 基本形成了一種較有效的氯氣計量方法。下面針對氯堿裝置各種工藝狀態下的氯氣的計量方式分別進行探討。
2.1 氣態氯氣的計量方式
氯氣是強腐蝕性氣體, 密度為3.21 kg/m3, 操作壓力一般為0.103 MPa[1]。由于氯氣的強腐蝕性, 對測量儀表的材質要求較高。氣態氯的計量使用了孔板流量計測量和渦街流量計測量方式。
2.1.1?孔板流量計測量氯氣流量
在合成 裝置, 氯氣和 要按一定的流量配比后送入合成爐燃燒制備 體[2], 氯氣在這種情況下主要用于中間控制, 因此氯氣流量計量精度不需要很高, 可以選用孔板流量計來測量氯氣流量[3]。由于氯氣對大部分金屬具有強腐蝕性, 取壓孔板選用比較重要:可以使用316L, 哈氏合金C及鉭材質來制作;考慮到氯氣含水量較低、孔板制作成本因素, 選用316L材質來制作孔板。
2.1.2?渦街流量計測量氯氣流量
渦街流量計是一種流體振動型流量計, 是應用流體振蕩原理來測量流量的。江漢油田 廠、強氯精事業部所使用的原料之一為氣態氯。氯氣的計量采用了美國產渦街流量計8800D系列。
選擇該流量計的主要原因是: (1) 由于通氯管道隔離閥內漏等故障使得反應釜內的漿料回流到氯氣管道, 這種工藝狀況不能使用孔板流量計、轉子流量計來測量氯氣流量, 而渦街流量計儀表內腔的介質漿料, 即使返流也不會聚集在儀表里, 從而造成無法測量的故障; (2) 氯氣管道口徑為50 mm, 如果使用質量流量計來進行計量, 成本高, 性價比差。由此可見, 選擇渦街流量計作為氯氣流量測量的方案為*優方案。
在這種工藝條件下, 選用渦街流量計關鍵考慮3點: (1) 材質; (2) 流量計前后直管段的要求; (3) 溫度壓力補償儀表的安裝部位。做到以上3點就可以測量出比較精確穩定的流量值。通過江漢油田10多年的使用來看, 該流量計效果比較好。
2.2 氯計量方法探討

氯氣處理干燥后的氯氣送入氯氣液化裝置進行壓縮處理得到液態氯[4]。氯是黃綠色透明液體。氯通過氯輸送泵從氯儲罐充裝到氯槽車, 通過管道送入氯用戶, 或充裝到氯鋼瓶。這3種方式都要計量氯, 計量方式各不一樣:氯槽車充裝計量采用質量流量計, 管道輸送計量采用質量流量計, 氯鋼瓶充裝采用電子秤計量。
2.2.1 氯充裝過程中流量計量的重要意義
我國對氯容器及其充裝有嚴格的規定, 并有公安、消防、安監等部門在運輸環節上進行嚴格監督檢查, 對過量充裝的處罰力度非常大。在氯充裝時就要進行實時監控, 防止過量充裝。由此可見, 氯充裝過程中的計量十分重要。
2.2.2 質量流量計在氯充裝計量中的應用
江漢油田鹽化工總廠氯槽車充裝量較大, 充裝高峰時有10臺左右的氯槽車需要充裝。通過對其他廠家氯堿裝置的氯計量儀表進行調研、技術交流, 使用了質量流量計。目前多數氯堿企業的氯計量選用德國或美國產的質量流量計。德國公司產的質量流量計型號為83F50, DN50, 哈氏C材質, 精度為0.1%。美國公司產的質量流量計型號為CFM00H, DN50, 哈氏C材質, 精度為0.35%[5]。江漢油田鹽化工總廠氯槽車充裝臺共安裝4臺質量流量計, 滿足了充裝需求, 提高了充裝效率和安全性, 計量效果理想。基于質量流量計的計量準確性和高精度, 對新增的化工園區用戶的氯輸送, 不再用氯鋼瓶供氯, 而是通過管道輸送, 管道供氯選用美國產F100H型質量流量計計量, 達到高精度計量的要求。目前江漢油田在氯裝置實現了氯充裝自動控制。
2.2.3 氯鋼瓶充裝量的計量
通常情況下氯鋼瓶的計量采用電子地上衡, 一般使用專用的氯鋼瓶秤。而鋼瓶的復秤采用電子吊鉤秤。氯鋼瓶充裝量有500 kg和1 000 kg兩種規格。江漢油田選用了梅特勒托利多推出的框架秤, 專用于鋼瓶灌裝的稱重。這種秤的優點有: (1) 帶有鋼瓶滾輪支架可放置多種規格的鋼瓶, 并且方便鋼瓶轉動連接充裝管; (2) 采用4只專用橋式傳感器, 能耐沖擊, 傳感器壽命長; (3) 秤臺表面涂覆防腐涂料耐腐蝕; (4) 稱重顯示儀能將信號傳入稱重顯示大屏和DCS, 方便充裝工人監控充裝質量, 信號接入DCS后能建成自動充裝系統, 達到安全、 的充裝效果。
3 結語
由于氯氣計量儀表的重要性, 在各種工藝狀態下選擇計量儀表既要達到性價比高、安全準確, 又要在工藝控制中測量穩定、可靠。江漢油田的儀表和計量人員一直在探索和實踐中, 并經過多年的經驗積累和應用效果檢驗, 得到氯堿裝置氯氣計量的目前較為經濟合理的計量方案, 為企業的生產工藝控制和氯氣貿易結算提供了可靠的保證, 對江漢油田擴建和新建氯堿裝置的氯氣計量有借鑒意義, 對其他裝置也有一定的參考價值。