摘要:渦輪(lún)流量計 是一種利(li)用渦輪感受流體(ti)平均流速來導出(chu)流量🔴的流量計,常(chang)應用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的(de)總量測👉量。就㊙️如何(he)🈲實現流量計的高(gāo)效利用,節約使用(yòng)單位的使用成本(ben),實現儀器儀表利(lì)用效益的最大化(huà)問題,介紹了渦輪(lun)🔞流量計的選型依(yī)據♋,并以實例計算(suan)分析了渦輪流量(liang)計的選型,爲今後(hou)渦輪流量❤️:計的合(he)理選型提供了一(yī)定的理論依據。
0引(yǐn)言
　　渦輪流量計是(shì)現今使用比較廣(guǎng)泛的流量計種類(lei)之。它👈具有測⁉️量精(jing)度高、安裝方便、使(shǐ)用性能的穩定性(xìng)高👣等優點,廣泛應(ying)用于石化、冶金、城(cheng)市燃氣等行業，以(yi)及燃氣調壓站等(deng)🚶‍♀️場所。渦輪流量計(jì)一般由流量變送(sòng)器、前置放大👈器和(hé)顯示💜計算儀組成(chéng)。它具體的工作原(yuan)理✔️是:當被測流體(tǐ)介質通過🛀管内的(de)渦輪葉片時,渦輪(lún)因爲感受到流體(tǐ)的沖擊而做旋轉(zhuan)運動,在流量計量(liàng)程的範圍🧡内渦輪(lún)的轉速和流量成(cheng)正比。渦輪流量計(jì)的轉數是通過磁(ci)電轉換器轉換成(cheng)電脈沖信号,再被(bei)前🐪置放大器放大(da)，山顯示計算儀顯(xian)示流量的大小。這(zhe)樣根據單位時間(jiān)的脈沖數☂️和累計(jì)的脈沖數就可以(yǐ)反🏃‍♂️映出單位時間(jian)的瞬時流量和累(lei)計流量。
　　通過流量(liang)計的流體體積示(shi)值是以渦輪葉輪(lun)轉數爲基準的,即(jí)通過測量葉輪的(de)轉速來反映通過(guò)管道的體積流量(liàng)大小。渦輪流量計(ji)結構如圖1-所示。

　　整流器通常也叫(jiao)導流器，主要作用(yong)是消除和誠少流(liú)體流動中的漩渦(wō)流、偏心流等各種(zhǒng)不是中心軸對稱(cheng)的流體。
軸承用來(lái)固定轉子使其很(hěn)好地安裝在管道(dao)的中心線處。
　　葉輪(lún)是轉子式渦輪流(liu)量計的主要組成(chéng)部分,一般主📱要由(yóu)螺❤️旋形的葉片組(zǔ)成。一般葉片的直(zhi)徑剛好充滿管道(dào),葉片的軸向長度(dù)近似爲葉片的高(gao)度。
　　一般所說的儀(yi)表管段是指流量(liàng)計的管段部分，裏(lǐ)面包含了整🔆流器(qì)、軸承、轉子傳感器(qì)等部分,有時候㊙️也(yě)包括上遊和下遊(yóu)的直管部分。
　　傳感(gan)器的主要作用是(shi)把轉子轉動的信(xìn)号轉換爲電信号(hào)。通常将渦輪流量(liàng)計中感知流體流(liú)速的渦輪及其組(zǔ)🔞合(包括前後導流(liu)架、軸承、殼體及前(qian)置放大器)統👨‍❤️‍👨稱爲(wèi)渦輪流量傳感器(qi)。
前置放大器是爲(wei)了傳送傳感器的(de)電信号而對其放(fàng)大，整🔞型從而得到(dao)輸出型号,再将信(xìn)号處理轉換爲二(er)次儀表顯示的信(xìn)号🔞。
顯示器爲渦輪(lun)流量計接受輸出(chu)輸出信号的裝置(zhi)💰。在流量計運行的(de)過程中，瞬時流量(liang)、累計流量、儀表系(xì)數都可以在顯示(shi)器上顯示出來。
　　每(mei)個規格的流量計(ji),均有其流量範圍(wei)。也即說,當介質流(liú)量低⭐于下限流量(liang)時，介質流速太低(di),以緻無法檢測流(liú)速，或無法保證精(jīng)度;而當流量高于(yu)流量上限時，産生(sheng)壓力損失過大，會(huì)産💔生丢脈沖、漏計(ji)等現象,即使不漏(lou)計,流量計也無法(fa)保證精度🌈。
　　由于流(liú)量計的使用環境(jìng)條件一般較爲惡(e)劣,有振動、脈動等(děng)幹擾存在,因此,若(ruò)流量計經常處于(yu)下限流量工作時(shi),就很難😘保證計量(liàng)精度叫。一般應使(shǐ)流量計的工作流(liu)量範圍處于最大(da)工況流量的20%-90%。當使(shǐ)🔅用環境很理想時(shí)，流量計可工作于(yú)最小流量和最大(dà)海量之間，但這僅(jin)考慮到流量計的(de)流量範圍。若✊在低(di)壓介質使用,還應(ying)考慮壓力損失的(de)影響🤟。壓力損失大(da)是流量計選型必(bi)須考慮的--個重要(yao)因素,在有壓力損(sǔn)失要求時,應考慮(lü)此因素。
1渦輪流量(liang)計的選型數學依(yi)據
　　用戶在實際的(de)流量計選擇應用(yong)中,要盡量選擇合(he)适的流量計，既要(yao)避免資源浪費造(zao)成的過度花費，又(you)要避免⭕選擇不合(hé)👈适的流量計影響(xiang)測量的精度,造成(chéng)用戶雙方的貿易(yi)糾紛。用戶在選👌擇(zé)流量計之🤟前應首(shǒu)先估計管線輸送(sòng)介質的量和介質(zhì)可能達到的溫度(dù)和壓力範圍，估算(suan)出輸送介💃質的最(zuì)高和最低的工況(kuàng)流量,正确選擇規(guī)格合适的流量計(jì)。選擇渦輪流量計(ji)的總體原則是:盡(jin)量使流量計在最(zui)大🚶流量的20%-90%的範圍(wei)内運行，這樣流量(liàng)計的最佳計量性(xing)能及測量精度也(ye)是最高的。渦輪流(liú)量計選🔱型流💰程如(rú)圖二所示。

2選型的數學計(ji)算依據
已知介質(zhì)的最低壓力、最高(gāo)溫度和所需的最(zuì)大标👈準🔱狀況下的(de)流量,計算最大工(gōng)況下的流量:

已知(zhī)介質的最高壓力(lì)、最低溫度和所需(xū)要最小标準狀況(kuang)下的流量,計算最(zui)小工況流量:
　　式(1)、(2)中(zhong),Qgmx、Qgnn爲最大和最小的(de)工況體積流量(m/h),爲(wèi)流量計在工作狀(zhuang)态下的壓縮Zn系數(shu)與标準狀态👈下的(de)壓♉縮系數之比,Pgmx、Pgxi爲(wèi)介質的最高和最(zui)低的壓力值(kPa)，Pa爲⭐當(dāng)地的大氣壓力值(zhi)(kPa),tmx、thin爲介質的最高溫(wēn)和最低溫，Qnmx.Qnan爲最大(da)和最小标準狀況(kuàng)體積流量(kPa)。Zn
　　如果測(cè)量的介質是天然(rán)氣的比值,可以參(can)考表--數值。其中,天(tian)然氣的密度K=0.63Kg/m',二氧(yang)化🔞碳的摩爾分數(shu)Xc=0.00%，氮氣的摩爾分數(shù)Xn=0.00%。

3選型的實例分析(xi)
　　已知一用戶在輸(shu)氣時實際的工作(zuò)壓力範圍是0.5-1.5MPa,介質(zhì)的溫❓度爲10--50度,供氣(qì)時最小.的流量爲(wei)2500m3/h;經過分析知道,天(tian)😘然氣💋的實際密度(dù)爲ρ=0.55Kg/m3,供氣最大流量(liàng)爲6000m3/h,氮氣的摩爾分(fen)數爲Mn=1.5%,二氧化碳✊的(de)摩爾分數爲🐉Mc=0.6%;經測(ce)得知道,當地的大(dà)氣壓值爲🌈101.3kPa,試确定(ding)所選用流量計的(de)口徑✔️和流量範圍(wéi)。
　　由剛才的流量計(jì)流量範圍計算模(mó)型公式知道，當介(jie)質壓力♈爲⛷️0.5MPa、溫度爲(wei)50度時天然氣壓縮(suō)因子影響最小，此(ci)時供氣量最小，具(jù)有最大的工況體(tǐ)積流量;而當介質(zhì)壓力爲1.5MPa、溫度爲15度(dù)時,壓縮因子影響(xiang)最大,此時的供氣(qì)量最大,具有最.小(xiǎo)工況體積流量。

　　在(zai)工作狀态下它的(de)流量範圍爲147.6--1107.78m3/h，所以(yi)選擇流量範圍爲(wèi)100--1500m3/h的🏃‍♂️渦輪流量計。
4結(jie)束語
　　渦輪流量計(ji)選型模型和計算(suan)實例爲今後渦輪(lun)流👅量計在實際中(zhong)的應用和選型提(tí)供了一定的理論(lùn)借鑒依據。

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