位置： 首頁 > 工程案例 >

對超高流速的認識誤區和應對措施

分類：工程案例
作者：WINI
來源：本站
發布時間：2022-10-08 11:51:30
訪問量：4690
       在(zai)工業管(guan)道(dao)(dao)流量(liang)的(de)(de)測(ce)量(liang)過(guo)程中(zhong)，很多用戶對管(guan)道(dao)(dao)介質(zhi)的(de)(de)流速(su)存(cun)在(zai)誤區，他們認為(wei)：管(guan)道(dao)(dao)操作壓力低(di)，不可能產生高流速(su)。而正是這樣看(kan)似(si)合理的(de)(de)誤判，導致流量(liang)測(ce)量(liang)出現問題(ti)，影響(xiang)企業(ye)正常生產運行。
       眾所周知，當前多數技監局下屬(shu)的(de)(de)計量(liang)測試所采用的(de)(de)流量(liang)標(biao)定裝置(zhi)(zhi)為音速噴嘴裝置(zhi)(zhi)，也叫臨(lin)界噴嘴裝置(zhi)(zhi)，其工(gong)作(zuo)原理(li)是在(zai)裝置(zhi)(zhi)下游(you)采用真空泵吸氣(qi)，可以(yi)看(kan)到(dao)，上游(you)壓力僅為大氣壓力，即使抽(chou)到(dao)理想真空(kong)，壓差也(ye)只有(you)1kg，在噴(pen)嘴中(zhong)產生(sheng)音速(su)，直(zhi)接直(zhi)接證明(ming)了，認(ren)為壓力低不會產生(sheng)高流(liu)速(su)，這種想法是(shi)錯誤的。

    

（音速噴嘴裝置）

      從中(zhong)我們(men)可以得出，在工業生(sheng)產現(xian)場(chang)，流速、壓力、溫度等(deng)工藝(yi)參數往往不(bu)是恒定不(bu)變的，它們(men)隨著工況(kuang)條件和其他(ta)參數的改(gai)變而改(gai)變，有時(shi)候甚至(zhi)發生(sheng)劇烈變化(hua)，這給企業正常生(sheng)產帶來(lai)了不(bu)便，也給相關檢測(ce)行業帶來(lai)了困難。任何(he)一臺儀(yi)表都有固定的量程比，因此該儀(yi)表所(suo)能檢測(ce)的范圍是有限的，當所(suo)測(ce)參(can)數隨(sui)著工況的改變(bian)而(er)超出測(ce)量范圍時(shi)，測量(liang)就會(hui)出現困難。
       在(zai)(zai)(zai)(zai)實際(ji)應用中，在(zai)(zai)(zai)(zai)氣體測(ce)量(liang)(liang)(liang)特(te)別(bie)是在(zai)(zai)(zai)(zai)蒸汽流(liu)量(liang)(liang)(liang)檢測(ce)中，常出現(xian)超量(liang)(liang)(liang)程(cheng)情況，渦街流(liu)量(liang)(liang)(liang)計將出現(xian)特(te)有的“流(liu)量(liang)(liang)(liang)越大(da)，指示越小”的情況，這一現(xian)象在(zai)(zai)(zai)(zai)進口產品(pin)及國產產品(pin)均時常發(fa)生，由此產生巨(ju)大測量(liang)誤(wu)差，引發(fa)巨(ju)額貿易糾紛。同時，由于(yu)漩渦強度與(yu)流體流速的(de)平(ping)方(fang)成正比，漩渦重復(fu)頻率(lv)與(yu)流速成正比，所以(yi)高流速下漩渦升(sheng)力(li)巨(ju)大，且頻率(lv)較高，
例如：100m/s流速與2m/s流速相比，漩渦施(shi)加于(yu)傳感器(qi)上的(de)(de)升力(li)將達到2500倍，同時高(gao)流速下的(de)(de)漩渦頻率將達到近10000Hz，極易覆蓋傳感器(qi)共振頻率，令傳感器(qi)斷(duan)裂，斷(duan)裂的傳(chuan)感(gan)器在(zai)無法工作的同(tong)時(shi)，高速(su)飛向下(xia)(xia)游(you)，對(dui)下(xia)(xia)游(you)設備(bei)產生(sheng)重大威脅。這正是國內(nei)廠家(jia)(jia)以及某些國外知名(ming)產家(jia)(jia)的產品在(zai)高流速(su)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)測量失敗的原(yuan)因。
       目(mu)前國外(wai)知(zhi)名渦街流(liu)量(liang)計氣體(ti)測(ce)量(liang)上(shang)限都在80m/s左右，僅能應對(dui)常規流(liu)速(su)的(de)測(ce)量(liang)，對(dui)于(yu)高流(liu)速(su)甚至是超高流(liu)速(su)的(de)氣體(ti)根本無法(fa)測(ce)量(liang)。而基于(yu)原理限制，每(mei)臺傳感器的(de)流(liu)量(liang)可測(ce)(ce)量(liang)范圍(wei)完全依賴量(liang)程比范圍(wei)，無法通過改變結構、尺寸來進行測(ce)(ce)量(liang)范圍(wei)的(de)遷移。
        對此問題，我公司通過研發：
       1. 我(wo)公(gong)司研制出(chu)獨特的(de)雙發生體，在超高速的(de)時候也能夠繼續產(chan)生穩定(ding)卡門漩渦，解決了流(liu)量越大，漩渦穩定(ding)度(du)越差的(de)問題。
       2. 我公司通(tong)過獲得(de)發明專(zhuan)利的“鎖頻環”信(xin)號(hao)(hao)處(chu)理系統，提純信(xin)號(hao)(hao)，保證在高流速下信(xin)號(hao)(hao)穩定，解決了流速越高也導致(zhi)渦(wo)街信(xin)號(hao)(hao)越不穩定的問題。
     ;  3. 大幅度提升共振(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)，將共振(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)提升到3倍于最高渦街頻(pin)(pin)率(lv)以上，消除高流速下的(de)共振(zhen)現象，解決了傳(chuan)感器疲勞斷裂問題，保(bao)證(zheng)了傳(chuan)感器安全。
       由此一來(lai)，解決(jue)了高流速下的信號(hao)問題(ti)和傳感(gan)器的結(jie)構安全問題(ti)，有效解決(jue)了高流速下的測量難題(ti)。

        典型案例：國內某著名汽車制造廠在其動力集中供熱管道上使用我公司Wv-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(liang)介質：蒸汽
        管(guan)道口(kou)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(tu)為該表的現場照片與其在熱網監控中的趨勢(shi)圖(tu)）


        可以看到，該測點壓力并不高，但是根據現場儀表記錄及工程師現場錄波驗證，當操作溫度為213℃，操作壓力為0.06Mpa時，對應最高流量達到10.6t/h，對應流速達到410m/s！（上圖趨勢記錄流速227m/s）