baierfashengchanyanghualvguochengzhong，zhengqishiyanghualvqiyeyunxingzhongdezhongyaonengyuan
，yongyujiarekexingnarongyeyulvtukuangshi，tongshiyeyongyujiarenongsuofenjiehoudemuye。jutongjizhengqixiaohaozhanyanghualvnengyuanchengbende40%~60%。對於氧化鋁企業
，蒸汽消耗成為企業成本的重要組成部分，在氧化鋁企業的發展和生存中起著決定性因素。
1 氧化鋁生產中蒸汽消耗分布及目前的現狀
   在拜耳法氧化鋁生產中，工藝綜合能耗主要由蒸汽、電力、水、壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)和(he)燃(ran)料(liao)組(zu)成(cheng)
，其(qi)中(zhong)蒸(zheng)汽(qi)是(shi)氧(yang)化(hua)鋁(lv)生(sheng)產(chan)的(de)主(zhu)要(yao)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)指(zhi)標(biao)之(zhi)一(yi)
，汽(qi)耗(hao)的(de)高(gao)低(di)直(zhi)接(jie)反(fan)映(ying)這(zhe)個(ge)企(qi)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)和(he)駕(jia)馭(yu)生(sheng)產(chan)的(de)能(neng)力(li)。以(yi)某(mou)一(yi)氧(yang)化(hua)鋁(lv)為(wei)例(li)，工(gong)藝(yi)綜(zong)合(he)能(neng)耗(hao)約(yue)15.72GJ/t-Al2O3，蒸汽約占42%，其中蒸汽由高壓蒸汽和低壓蒸汽兩部分組成。表1為某氧化鋁企業高低壓蒸汽消耗點。以表1為例，氧化鋁企業蒸汽需要計量點一般在8~10個，用汽量從3.5~206t/h不等
，溫度和壓力也不盡相同。

   目前，在氧化鋁企業蒸汽計量儀表通常采用兩大類，一類是基於伯努力方程原理的，如差壓孔板﹑音速噴嘴
、阿牛巴、德爾塔巴
、平衡式等，在這類儀表中

，又以差壓孔板流量計、阿牛巴流量計
、德爾塔巴占比較多；另一類是基於線性連續方程原理的，如渦流量計
、質量流量計，由於質量流量計價格昂貴，且高溫狀態下精度喪失，故而又多以渦流量計計量為主。

   基於伯努力方程原理的蒸汽計量儀表，其流量計量方程式為（1）：
   公式（1）說明，一方麵由於方程式中存在著介質蒸汽的密度ρf，yinci，jiliangyibiaodebiaodingzaiyanghualvqiyezhongshigehenmafanerqiewangwangbuzhunquede
，yibanshengchanchangdadoucaiyongshuibiaoding，zhezhongfangfabiaodingchulaidejingdu，budaibiaoceliangzhengqidejingdu。lingyifangmianyouyufangchengshi（1）中還有一個氣體的膨脹係數τ
，duiyubutongdezhengqi

，butongdeyali，butongdewendutiaojianxiadepengzhangxishudoubujinxiangtong，yinci，jishiyongyasuokongqijinxingbiaodingchulaidejingduyebudaibiaoceliangzhengqidejingdu。
2 渦街流量計工作原理
渦街流量計是基於線性連續方程原理:

   在這個公式（2）中有2個函數
，一個是流體流速v，另一個是斯特勞哈爾數St
，而斯特勞哈爾數St是雷諾數Re的函數，當雷諾數Re到達20000後，斯特勞哈爾數St就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)常(chang)數(shu)。當(dang)渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)測(ce)量(liang)發(fa)生(sheng)體(ti)形(xing)狀(zhuang)固(gu)定(ding)，迎(ying)流(liu)麵(mian)寬(kuan)度(du)就(jiu)一(yi)定(ding)
，這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai)，頻(pin)率(lv)僅(jin)僅(jin)取(qu)決(jue)於(yu)流(liu)體(ti)流(liu)速(su)，是(shi)線(xian)性(xing)連(lian)續(xu)方(fang)程(cheng)，通(tong)過(guo)圖(tu)1示渦街流量計測量模型推導，得到流量計量方程式（3）：


   渦街流量計是基於線性連續方程原理，隻要雷諾數大於20000，測量與流體的性質無關，與密度、黏(nian)度(du)等(deng)均(jun)無(wu)關(guan)。用(yong)水(shui)標(biao)定(ding)出(chu)來(lai)的(de)流(liu)量(liang)係(xi)數(shu)同(tong)樣(yang)適(shi)用(yong)於(yu)蒸(zheng)汽(qi)計(ji)量(liang)，在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)標(biao)定(ding)出(chu)的(de)流(liu)量(liang)係(xi)數(shu)同(tong)樣(yang)適(shi)用(yong)於(yu)低(di)溫(wen)和(he)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)汽(qi)。這(zhe)樣(yang)，渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)更(geng)能(neng)適(shi)應(ying)氧(yang)化(hua)鋁(lv)企(qi)業(ye)內(nei)高(gao)低(di)壓(ya)、不同溫度蒸汽計量的需求。

K為流量係數
，含義是每升流量由幾個脈衝表示

，即是P/L
，經過公式變換，實際運用中的渦街流量計計算公式（4）：

   一(yi)般(ban)，渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)流(liu)量(liang)係(xi)數(shu)，其(qi)實(shi)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)就(jiu)已(yi)經(jing)定(ding)下(xia)來(lai)了(le)，但(dan)是(shi)每(mei)個(ge)生(sheng)產(chan)廠(chang)都(dou)要(yao)對(dui)每(mei)一(yi)台(tai)流(liu)量(liang)計(ji)進(jin)行(xing)標(biao)定(ding)，就(jiu)是(shi)為(wei)了(le)檢(jian)驗(yan)製(zhi)造(zao)誤(wu)差(cha)。但(dan)不(bu)管(guan)這(zhe)個(ge)數(shu)是(shi)什(shen)麼(me)數(shu)，標(biao)定(ding)合(he)格(ge)了(le)的(de)流(liu)量(liang)係(xi)數(shu)就(jiu)是(shi)正(zheng)確(que)計(ji)量(liang)的(de)常(chang)數(shu)，適(shi)用(yong)於(yu)不(bu)同(tong)工(gong)況(kuang)狀(zhuang)態(tai)的(de)蒸(zheng)汽(qi)。
   另外要注意
，從公式（4）可以看出，渦街流量計隻能測流體的工況體積方，質量方和標準體積方是根據密度或壓力溫度換算出來的。
3 氧化鋁生產中蒸汽計量設計選型
   以表1為例，氧化鋁企業蒸汽需要計量點在 8~10個左右，且一般均為過熱蒸汽，數學模式為二 元函數，因此,設計時需要考慮壓力、溫度雙補償。
3.1 工藝參數的選擇
設計選型時要考慮的因素包括：流量參數範圍、壓力參數範圍、溫度參數範圍
，以流量選通徑。同時遵循如下原則：
（1）最高壓力情況下考慮最小流量是否在該通徑的工作範圍之內；
（2）最低壓力情況下考慮最大流量是否超出該通徑的工作範圍之內
；
   另外，最高溫度對應脈衝輸出時應考慮發生體寬度的膨脹係數
，工況溫度條件下的流量係數Kt：

其中：T為工況溫度；K為標準流量係數（一般在儀表銘牌上）。
3.2 通徑的選擇
設(she)計(ji)選(xuan)型(xing)時(shi)，考(kao)慮(lv)到(dao)減(jian)少(shao)壓(ya)力(li)損(sun)失(shi)
，在(zai)進(jin)行(xing)蒸(zheng)汽(qi)計(ji)量(liang)時(shi)，對(dui)流(liu)量(liang)下(xia)限(xian)有(you)一(yi)定(ding)要(yao)求(qiu)，要(yao)根(gen)據(ju)蒸(zheng)汽(qi)流(liu)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)來(lai)選(xuan)取(qu)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)通(tong)徑(jing)
，而(er)不(bu)能(neng)根(gen)據(ju)原(yuan)管(guan)道(dao)內(nei)徑(jing)來(lai)選(xuan)取(qu)流(liu)量(liang)計(ji)通(tong)徑(jing)。蒸(zheng)汽(qi)流(liu)量(liang)計(ji)通(tong)徑(jing)選(xuan)擇(ze)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)查(zha)表(biao)法(fa)及(ji)計(ji)算(suan)驗(yan)證(zheng)。
查表法即是在產品樣本上，根據工況壓力下蒸汽可測流量範圍表查取流量通徑
；然後計算驗證流速、雷諾數是否在一定範圍內。
（1）流速計算：蒸汽流速範圍一般2m/s~60m/s，最高應＜80m/s。

其中：V為流速；
Q為體積流量：D為流量計通徑。（2）雷諾數計算法：①最低流量時的雷諾數不得小於5000；②保證精度最低流量時的雷諾數不得小於20000。Re》

其中：V為流速；ρ為密度
；μ介質黏度；D為流量計通徑。當然有的產品能提供計算機選型軟件
，直接把相關工藝參數輸入，就能得到理想的結果。
3.3 注意事項
（1）選擇信號輸出時建議使用脈衝（頻率）輸出方式，如果要求輸出電流信號，轉換過程將喪失±0.2%~0.4%精度。
（2）在氧化鋁企業中，蒸汽的溫度一般都大於150℃
，建議采用分體型渦街流量計，另外一定要考慮溫度和壓力補償問題。
4 安裝要求
在氧化鋁企業蒸汽測量過程中，被測蒸汽具有穩定流態是保證渦街流量計準確測量的前提條件
，要使渦街流量計的測量值更穩定、準確，安裝時需注意以下幾點。
（1）安裝確保傳感器銘牌上的箭頭指向與流體流向一致。
（2）安裝建議遵循直管段的要求，見表2
，當現場無法滿足直管段要求時，建議采用與渦街流量計配套的流量鎮流器。

（3）安裝傳感器避開振動源或者在振動較小的地方
，遠離大功率用電設備。
（4）安裝帶焊接時要注意搭鐵的位置，防止壓電晶片的損壞，一般要件焊左搭左
，焊右搭右。
5 常見問題及注意事項
5.1 無流量有信號
   首先檢測判斷是否有振動，如有輕微振動，處理方法是外部機械消振措施，如用橡膠軟接頭


，橡膠軟墊等消振，用支架固定管道
；或者是根據產品說明書調整參數設置，消除振動。如嚴重振動，則是更改流量計安裝位置、加固管線、流量計前後加軟連接。
   其次檢測判斷是否有50Hz工頻幹擾通常采用頻率計測量或電流值計算方法。這裏介紹電流值計算方法，計算公式（8）：

   如果計算出的結果是或者接近50Hz
，可采取保證轉換器的外殼接地螺釘可靠接地或者把整個轉換器浮地。
5.2 有流量無信號
   shouxianjiancejiexianshifouzhengque，gongdiandianyuandedianyadengjishifoufuheyaoqiu，dianyuanjixingshifoujiezhengque


，fentishidehaiyaojiancezhuanyongdianlanshifoulianjiezhengque，zaiyoujiushijianzhafashengti
、轉換器是否損壞。其次判斷實際工藝蒸汽流量是否太小
，判斷方法是在靠近流量計的管道旁有規律地連續敲擊,無論何種型號的流量計均會出現流量顯示。處理辦法就是更換通徑小一些的流量計或在工藝條件允許的情況下加大流量。
5.3 流量不穩定
   現場觀察流量計安裝時墊片是否同心或伸人管道，工藝管道是否符合表2氧化鋁企業安裝要求或者產品說明書的最大要求。處理辦法就是正確選用配套墊片並正確裝配，更改流量計安裝位置或加流量鎮流器。
6 小結
   wojieliuliangjishijiyuxianxinglianxufangchengyuanlijinxingceliangdexinxingliuliangji，yinjuyoulianghaodejiezhishiyingnengli，shijieliushiliuliangjidelixiangtidaichanpin。takeyiceliangyanghualvqiyegaodiyazhengqi，zaiyanghualvxingyezhongguangfanyingyong。danzhiyouzaizhengquesheji、正確選型以及正確安裝的條件下才能保證其測量準確穩定
，為降低氧化鋁能源消耗發揮其應有的作用。

 

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