一、存在問(wèn)題
某卷煙廠有幾臺(tái)燃油鍋爐，蒸發(fā)量各為10t/h，基建階段沒(méi)有配齊能源計(jì)量?jī)x表，投產(chǎn)后，為了加強(qiáng)能源管理，添置了鍋爐進(jìn)油流量計(jì)和產(chǎn)汽流量計(jì)等。由于機(jī)械設(shè)備安裝在先，而且配管時(shí)沒(méi)有為流量計(jì)預(yù)留安裝位置，所以流量計(jì)安裝時(shí)遇到了困難。其中一臺(tái)產(chǎn)汽流量測(cè)量用渦街流量計(jì)，直管段長(zhǎng)度嚴(yán)重不足，流量計(jì)及前后管道如圖2.47所示。流量計(jì)前，管道經(jīng)兩個(gè)90°彎與汽包相連，流量計(jì)后，管道轉(zhuǎn)了90°彎后就有三通，沒(méi)有更好的安裝位置。
二、處理方法
我公司受理了這一問(wèn)題之后，首先發(fā)現(xiàn)渦街流量計(jì)前后的90°彎處于同一個(gè)平面內(nèi)這一特點(diǎn)，遂提出將渦街流量計(jì)旋轉(zhuǎn)90°安裝的建議。渦街流量計(jì)在水平管道上的安裝，大多將接線盒布置在管道上方，這樣，維修較方便。但當(dāng)被測(cè)流體為蒸汽時(shí)，又多數(shù)將接線盒布置在管道下方，這樣能使接線盒的環(huán)境溫度明顯降低，提高儀表的可靠性。這兩種方法都使渦街流量計(jì)的發(fā)生體垂直于平面。
渦街流量計(jì)在出廠前都經(jīng)過(guò)實(shí)流標(biāo)定。由于流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的直管段都相當(dāng)長(zhǎng)，所以流量計(jì)前管道內(nèi)流體的流速分布是對(duì)稱的，也不存在旋渦。這樣，圓形流通截面中流速最高點(diǎn)與軸心重合，一臺(tái)渦街流量計(jì)的流量系數(shù)就是在這樣的條件下標(biāo)定出來(lái)的。
但在圖 2.47 中，流體在管道內(nèi)高速流動(dòng)，由于流體的離心力作用，流場(chǎng)產(chǎn)生畸變，使最高流速這一點(diǎn)向圖的下方偏移，這種偏移，使最高流速點(diǎn)不再對(duì)準(zhǔn)旋渦發(fā)生體的中心，從而使流量計(jì)的旋渦剝離頻率相對(duì)減低，引起儀表示值偏低。
儀表示值偏低是因最高流速點(diǎn)對(duì)旋渦剝離頻率的作用被削弱，而較低流速點(diǎn)對(duì)旋渦剝離頻率的作用被加強(qiáng)，如圖2.48 所示。
而當(dāng)旋渦發(fā)生體的方向被旋轉(zhuǎn)90°后，情況發(fā)生了變化，流場(chǎng)的畸變情況雖然無(wú)變化，但最高流速點(diǎn)卻對(duì)準(zhǔn)了發(fā)生體的中心線。如圖2.49 所示。
三、反饋的信息
用戶采納了我公司技術(shù)人員的建議，并在流量計(jì)投運(yùn)后對(duì)鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)作了統(tǒng)計(jì)分析。
①油汽比分析
1噸燃油產(chǎn)N噸蒸汽，這是鍋爐運(yùn)行的考核數(shù)據(jù)，其計(jì)算基礎(chǔ)是產(chǎn)汽流量計(jì)所計(jì)的總量和進(jìn)油流量計(jì)所計(jì)的總量。
② 汽水平衡數(shù)據(jù)
汽水比的計(jì)算基礎(chǔ)是產(chǎn)汽總量與進(jìn)水總量之比。
用戶統(tǒng)計(jì)了一個(gè)月的油汽比和汽水比數(shù)據(jù)，均在合理范圍內(nèi)，從而認(rèn)為蒸汽流量計(jì)的示值是準(zhǔn)確的。
四、討論
本案例中是利用流量計(jì)前后兩個(gè)90°彎在同一個(gè)平面內(nèi)這一特點(diǎn)作出的正確診斷，如果兩個(gè)90°彎不在同一個(gè)平面內(nèi)，情況要復(fù)雜得多。其中起決定性作用的是流量計(jì)上游的流場(chǎng)分布。
