渦街流量計的管道系統是由多個部件共同構成的一個復雜的機械彈性系統,包括直管段、渦街流里計、支摔固件和與管道相連的電機、閥門等設備.在應用現場,渦街流最計的安裝環境千差萬別,因此,振動干擾源也各不相同.通過理論分析和儀表公司工程師的反饋,管道主要受到內部流體的振蕩、動力設備的運行和外部環境的刺激等干擾.通過總結,管道振動干擾可分為周期性的正弦振動干擾和瞬態沖擊型振動干擾.
根據振動干擾的來源,管道系統的振動干擾可大致分為下面幾類:
l)周期性的正弦振動干擾在工業應用現場,管道系統通常連接有電機、壓縮機和氣泵等機械設備,如蒸汽廠、發電廠等.這些設備在運行過程中會產生周期性的機械振動,且這些振動會傳遞給接觸管道并作用于渦街流量傳感器.
2)瞬態沖擊型振動干擾
(1)敲擊振動干擾.應用現場的環境復雜,隨時可能受到外界的瞬態沖擊,例如人為敲擊、物體墜落、或一些發電廠中運煤車與軌道的撞擊等.這些瞬態沖擊都會沿著金屬管道傳播,造成瞬態沖擊干擾.
(2)流體脈動沖擊干擾.在輸送介質的過程中,如果動力源采用間歇式的工作方式提供動力,如活塞式壓縮機、往復式水泵等,管道中的介質將會形成脈動流.當脈動流遇到彎頭、異徑管等部件時,將會產生隨時間變化的激振并作用于管道系統.當激振頻率與管道系統的固有頻率相接近時,甚至會產生共振,這將嚴重影響禍街流量計的測量.
(3)水擊沖擊干擾.在液體管道中,液體流速可能由于某種原因而發生急劇變化,例如,閥門的開啟或關閉、水泵和水輪機的突然打開或關閉等,流速的驟變會導致管內壓強驟變,產生水錘現象,即液體錘擊管道的聲音像錘子擊打在管道系統上一樣.
(4)氣蝕沖擊干擾.在輸送液體的管道中,考慮到水流的動能或為了節省投資,常常安裝節流管道.在溫度、壓強、或內徑等因素發生變化時,部分液體將會氣化,或者溶于液體中的空氣將被分離.隨著液體的繼續運行,氣泡會逐漸逸出,并因不耐高壓會在管壁附近破裂,破裂瞬間將對管道系統產生較大的瞬態沖擊力,導致管道振動.
不論是周期振動干擾還是瞬態沖擊干擾,都會引起管道的振動,進而干擾渦街流量計的測量.渦街流最計的應用環境復雜多樣,強管道振動時有發生.因此,抵抗強管道振動干擾是目前工業應用中必須解決的技術難題. |