故障現(xiàn)象一般而言,進(jìn)口流量儀表性能較先進(jìn),可靠性較高。然而,有些儀表在中國的應(yīng)用效果并不理想。以E+H公司電容式渦流街流量計(jì)為例,某石化廠使用一臺(tái)通徑DN150的儀表檢測空氣流量,但輸出信號(hào)在一定幅度范圍內(nèi)做上下波動(dòng)(見下圖),因而控制系統(tǒng)在很大程度上受到干擾。
故障分析先考慮帶有普遍性的管道情形。假定管徑有較大的突變(例如擴(kuò)大),則流體在該處因分離而形成了重復(fù)循環(huán)的二次流動(dòng)[圖2-15(a)],它處于與管軸平行的平面內(nèi);而管徑突然縮小的情形也相似[圖2-15(b)]。由于二次流動(dòng)的產(chǎn)生,使流速分布受到了擾動(dòng)發(fā)生了畸變。處理這個(gè)問題的辦法是裝上合適大小接頭作為過渡段(圖2-16),并保證有足夠長的直管段(一般為15-18倍管道內(nèi)徑),這樣就能夠使速度分布恢復(fù)到正常的狀態(tài)。
渦街流量儀表與管道內(nèi)徑相等是*為理想的。如果兩者存在差異(即使公稱通徑相同),就可能產(chǎn)生附加誤差,具體分為幾種情況(見下圖)。
(1)管道實(shí)際內(nèi)徑大于儀表內(nèi)徑,但兩者之差不超過后者的3%。這時(shí)所產(chǎn)生的誤差很小,仍在儀表精度范圍之內(nèi),對(duì)測量無影響,不需要任何修正。
(2)管道實(shí)際內(nèi)徑小于儀表內(nèi)徑,且兩者之差在一定范圍之內(nèi),即通徑DN15-DN100≤3%,DN150≤1%,則所產(chǎn)生的誤差較小,這時(shí)可以通過對(duì)儀表系數(shù)K進(jìn)行修正來補(bǔ)償,針影響消除。
(3)管道內(nèi)徑與儀表內(nèi)徑之差較大,超過上述允許的范圍,這時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差也較大,即使修正儀表系數(shù)K,也無法滿足測量的精度和穩(wěn)定性要求。
E+H公司電容式渦流街流量計(jì)性能優(yōu)異,但其內(nèi)徑尺寸多為德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN),與中國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)的管道內(nèi)徑相關(guān)較大。例如,該公司DN150儀表實(shí)際內(nèi)徑為159.3㎜,而GB管道的實(shí)際內(nèi)徑為150㎜,兩者之差高達(dá)6%,因而儀表運(yùn)行效果當(dāng)然不理想。某石化廠的例子便屬于這種情況。
故障處理 通過改管使內(nèi)徑相匹配,波動(dòng)現(xiàn)象便得到消除。
流量儀表安裝時(shí),首先必須解決的問題是儀表與管道內(nèi)徑如何匹配,其途徑有二。
(1) 使管道內(nèi)徑向儀表內(nèi)徑靠攏,這必須尋找合適管道,并對(duì)原有管道進(jìn)行改造,因而也較麻煩。
(2)使儀表內(nèi)徑與中國普遍使用的管道內(nèi)徑相同或相近,從而為舊裝置的改造或新工程的設(shè)計(jì)提供了極大的方便,因而比較切實(shí)可行。