4、攪拌器槳葉旋轉(zhuǎn)引起的脈動及其克服方法
某化工廠,母液如圖6.12所示,經(jīng)電磁流量計從前一設(shè)備送向母液罐,儀表投入運行后,流量示值以固定頻率上下跳動?,F(xiàn)場檢查前后直管段長度及接地等安裝條件均符合要求,未查出原因。一次偶然機(jī)會,母液罐內(nèi)的攪拌器停止運轉(zhuǎn),這時流量示值穩(wěn)定。經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),此攪拌器是側(cè)壁安裝,而且其位置距安裝流量計的進(jìn)料管管口僅1米左右,很明顯是攪拌器槳葉以固定的周期翻起波浪,使得進(jìn)料口處的阻力周期變化導(dǎo)致管內(nèi)流體脈動。電磁流量計出口端到容器壁的距離D1太近,僅約1.5m,使流量計出口流速不穩(wěn),流量示值產(chǎn)生有規(guī)則的搖擺。后將流量計改到B位置,遠(yuǎn)離原安裝位置約10m,流量計示值趨穩(wěn)定。

本例中所說的流動脈動對儀表積算總量影響還不大,因為攪拌器槳葉引起的脈動頻率較低,其數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所選電磁流量計的激勵頻率,所以盡管流量示值大幅度周期性擺動,但其準(zhǔn)確度并無明顯變化,其影響僅僅是示值難以讀數(shù)和DCS中趨勢曲線無法制作。
5、減壓閥振蕩對渦街流量計的影響
直接作用式壓力調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場使用得很普遍。這種閥振蕩時不像例2那樣容易察覺,而且非常隱蔽,因此處理人員很容易被表象所蒙蔽。
該實例為大廈所屬鍋爐房經(jīng)分配器向洗衣房供汽。因蒸汽壓力太高,所以中間設(shè)置一個直接作用式減壓系統(tǒng)。流量計為渦街流量計。系統(tǒng)圖如圖6.13所示。

該系統(tǒng)投運后的最初幾年,運行一直良好。白天和上半夜洗衣房開工,蒸汽流量在1.0~2.5t/h之間波動。后半夜收工后,流量減為0.2t/h左右。典型的歷史曲線如圖6.14所示。

可是在2007年1月的一次停車小修之后,情況發(fā)生了變化。其中,開工期間的流量變化范圍并無異樣,而停工期間的流量示值卻大幅度升高,甚至比開工期間的最大流量還要大。典型的歷史曲線如圖6.15所示。因此,有關(guān)人員特地在收工期間進(jìn)行檢查。先是檢查渦街流量計的零點。然而,關(guān)掉切斷閥后,流量計指零。

其次懷疑渦街流量計損壞。將渦街流量計拆下放在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上校驗,一切正常,指標(biāo)合格。
在停工期間,檢查人員靠近圖6.13 中閥門 V5的位置聽管道中流體流動的聲音,噪聲很大,在場人員推算管內(nèi)流速很高。可是順著管路去查,沿途無任何泄漏,也無疏水器漏汽的跡象。
有人懷疑疏水器損壞,而在停車期間流量太小,飽和蒸汽帶入減壓系統(tǒng)的凝結(jié)水有可能在圖6.13中的V5前積累,使得蒸汽通過水層時出現(xiàn)鼓泡,導(dǎo)致流量脈動??墒牵蜷_閥門V7,并無積水的證據(jù)。
在一籌莫展的情況下,開始懷疑減壓閥,因為不論流量大與小,減壓閥后的壓力總是穩(wěn)定在0.4MPa,所以,人們一直認(rèn)為它是好的,沒有懷疑的必要。
于是,通過閥門V3對出口壓力進(jìn)行控制,而將閥門V2逐步關(guān)小,直至關(guān)死。
待切換完畢,流量示值跌到0.2t/h以下,從而真相大白。后來,維修人員更換了減壓閥的金屬膜片,最終處理了故障。
這一故障的教訓(xùn)如下。
a.一臺減壓閥能將出口壓力(或進(jìn)口壓力)穩(wěn)定地控制在規(guī)定值,從而完成其主要任務(wù),但不能因此而忽視其對流量測量可能存在的影響。
b.一臺減壓閥在開度大的時候可能對流量測量不存在影響,但不能因此斷定在開度小的時候也不存在影響,因為閥門前后的壓差不同、開度不同、管網(wǎng)的配置不同等,都可能影響減壓閥的穩(wěn)定性。
c.減壓閥是否振蕩,通常觀察它是否存在明顯的振動,閥芯存在明顯的抖動,是否發(fā)出振蕩叫聲;但即使無振動、無抖動也無叫聲,也不能作出不振蕩的判斷。
檢驗減壓閥是否振蕩并對渦街流量計產(chǎn)生干擾,最可靠和簡單的辦法是跳開減壓閥,改由旁通閥控制。
d.減壓閥振蕩(或僅在某一開度存在振蕩現(xiàn)象)導(dǎo)致渦街流量計示值偏高,是由于振蕩引起流動脈動,干擾渦街流量傳感器的工作。
e.解決減壓閥振蕩的方法是對減壓閥進(jìn)行維修或改善其工作條件,使振蕩條件不成立。
6、T形管道引起的脈動及其克服
橫河公司在其旋渦流量計選型資料中介紹,由圖6.16所示的T形管道而引起的脈動壓力,要對旋渦流量計產(chǎn)生干擾。當(dāng)圖中的閥門V1關(guān)閉時,流體循B方向流動,對流量計A來說,流量為0,但由于該脈動壓力被流量計中的傳感器檢測到,以致流量計產(chǎn)生“假流量”輸出,出現(xiàn)所謂的“無中生有”現(xiàn)象。該公司建議將V1的位置換到 V′1位置,這時,V′1關(guān)閉,能將脈動壓力完全阻斷,從而消除“無中生有”現(xiàn)象。而V′1保持一定開度時,由于V′1的節(jié)流作用,對脈動壓力有一定的衰減效果。當(dāng)然,流量計的安裝位置如有可能,應(yīng)盡量向下游移,遠(yuǎn)離脈動源,上述衰減作用會更顯著。

總之,脈動流體對流量測量儀表的影響是個十分復(fù)雜的問題,有時只感到流量示值誤差大,并未察覺是流動脈動的影響,也未察覺脈動的存在。上述幾例屬于比較簡單的情況,可通過阻尼或消除脈動源,使問題得到解決。另外還有一些問題需要去研究和解決。