摘要:近年(nián)來,随着各(ge)行業對成(cheng)本核算、貿(mào)易往來、節(jie)約能♌源✏️、自(zi)🏒動控制等(děng)工作的重(zhong)視,用戶對(dui)流量測量(liang)的需求日(ri)益增多,同(tong)時對流量(liàng)計的測量(liàng)精度、量程(cheng)比、适用介(jie)質等技術(shù)指标提出(chu)☎️了越來☂️越(yue)高的要求(qiu)。由于城市(shi)燃氣管網(wang)💔遍布于整(zhěng)個城市,考(kǎo)慮到供氣(qi)💃安全、管道(dào)的沿程壓(ya)力損失等(deng)問題,管道(dào)中的介質(zhì)👈(液化天然(rán)氣、煤制氣(qi))一般壓力(lì)較低、流速(su)不高♍,因此(ci)其流量測(cè)♻️量有固有(you)的特殊性(xìng)。基于此,本(běn)文主要氣(qì)體渦輪流(liu)量計
特點(diǎn)及應用進(jin)行研究。
随(suí)着我國天(tian)然氣工業(yè)的快速發(fā)展,用于天(tian)然氣計量(liang)的流量計(ji)數量日益(yì)增多,天然(ran)氣貿易計(ji)量直接涉(she)及到貿💰易(yì)雙方巨大(da)的💔經濟利(li)益,因此,流(liu)量計的計(jì)量精🚩度也(yě)就⛷️成爲了(le)供需雙方(fang)關注的焦(jiāo)點。
1渦輪流(liú)量計的原(yuan)理
渦輪流(liú)量計
是一(yī)種速度式(shì)流量計,利(lì)用氣體推(tuī)動流量計(ji)葉輪轉動(dong),葉輪旋轉(zhuan)的速度與(yǔ)流體體積(jī)流量成正(zheng)比,根據電(diàn)磁感應原(yuán)理,利用磁(ci)敏傳感器(qi)從同步轉(zhuan)動的🈲葉輪(lún)上感應出(chū)與流體🎯體(tǐ)積流量成(cheng)正比的脈(mo)沖信号,經(jing)運算處理(li)得出體積(jī)流量。其測(ce)量精度較(jiao)高,精度等(deng)級可達到(dao)0.5級、1.0級、1.5級:量(liàng)程比寬,一(yī)般爲1:10測量(liàng)範圍寬:結(jié)構緊湊📧輕(qīng)💰巧,裝維護(hu)方便前後(hou)直管段要(yào)求較低,可(ke)用于中、高(gao)壓計量。
2渦(wō)輪流量計(jì)的特點
渦(wō)輪流量計(jì)是一.種有(you)很多優點(diǎn)的流量儀(yí)表歸納🥵起(qi)來🔞,它有如(rú)👈下特點:
(1)精(jīng)度高。渦輪(lun)流量計的(de)精度在(0.5-0.1)%左(zuo)右,在線性(xing)流量範🤞圍(wéi)内,即使流(liu)量發生變(bian)化,累積流(liú)量精度也(ye)不會降低(dī),并且在短(duǎn)時間内🏃🏻♂️,渦(wo)輪流量計(ji)的再現性(xing)可達0.05%。
(2)量程(cheng)比寬。渦輪(lun)流量計的(de)量程比可(ke)達8-10,在同樣(yàng)口徑下,渦(wō)輪流量計(ji)的最大流(liu)量值大于(yú)很多其它(tā)流量計。
(3)适(shi)應性強。渦(wō)輪流量計(jì)可以做成(chéng)封閉結構(gòu),其轉速信(xìn)号是非接(jie)觸測量,所(suo)以容易實(shi)現耐高壓(ya)設計。如果(guo)流量計的(de)渦輪和軸(zhóu)承選擇耐(nài)高溫、熱膨(peng)脹系數小(xiǎo)的材♻️料,就(jiù)可以在較(jiào)🌂寬的溫度(du)範圍内使(shi)用。
(4)數字信(xìn)号輸出。渦(wo)輪流量計(ji)輸出爲與(yǔ)流量成正(zheng)比的脈沖(chong)數字信号(hao),它具有在(zài)傳輸過程(chéng)中精度不(bú)降低、易于(yu)累積、易于(yu)送入計算(suan)機系統的(de)優點。
3誤差(chà)的産生及(ji)消除
渦輪(lún)流量計同(tong)樣存在以(yi)下缺點:有(you)可動部件(jian),易于損壞(huài)💔,關鍵件軸(zhóu)承易磨損(sun),抗髒污能(neng)力差,對介(jie)質的😍幹淨(jìng)程度要求(qiu)較高,難以(yi)長期保持(chi)校準特性(xìng),需要定期(qī)校驗。造成(chéng)誤差的🆚原(yuan)因有:計量(liang)表自身質(zhì)量問題,設(she)計選型不(bu)合理,安裝(zhuāng)不到位,運(yun)行中維護(hu)保養不當(dāng)等。
(1)合理選(xuan)型,由于渦(wō)輪流量計(ji)渦輪慣性(xìng)的存在,在(zai)流💞量波⭐動(dòng)頻繁的場(chǎng)合不宜使(shi)用,否則會(huì)降低計量(liàng)精度。要比(bǐ)較正确地(di)估計用氣(qi)量的峰谷(gu)值和介質(zhì)的💃壓力情(qing)況,正确确(què)定流量計(jì)的🎯規格。從(cong)渦輪流量(liàng)計誤差特(tè)性🆚曲線可(ke)以看出,應(ying)使‼️流量計(ji)的工作流(liu)量範圍20%Qmax-80%Qmax(Qmax爲(wèi)流量計的(de)最大流量(liàng))。
(2)氣體渦輪(lún)流量計前(qian)必須安裝(zhuāng)過濾器:應(ying)保持過濾(lü)器暢通,若(ruo)發現過濾(lü)器堵塞(可(ke)憑過濾器(qi)進出壓差(cha)來判🈲斷)時(shí)✊,應及時對(dui)過濾器進(jìn)行清洗,若(ruo)未配差壓(ya)計的每月(yuè)清洗-一次(ci)。
(3)渦輪流量(liàng)計對上、下(xià)遊直管段(duan)有一定要(yào)求。對于工(gong)業㊙️測量,--般(ban)🈲要求上遊(yóu)10D,下遊5D的直(zhi)管長度。爲(wei)消除二次(ci)流動,最好(hao)在上遊端(duan)加裝整流(liú)器。若上遊(you)端能保證(zheng)有10D左右的(de)直管段,并(bìng)加⛹🏻♀️裝整流(liu)⚽器,可使☂️流(liú)量計的測(cè)量精度達(dá)到标定時(shi)的精度等(děng)級.尤其是(shi)表前有縮(suo)✍️徑或半開(kāi)閥門的情(qíng)況。安👉裝時(shí),密封墊不(bú)得突入管(guǎn)道中,流量(liang)計♈與🈲管路(lù)軸線目測(ce)不得有明(míng)顯偏差,不(bú)得産生安(ān)㊙️裝應力。
4渦(wō)輪流量計(ji)的應用
爲(wei)了使檢定(dìng)合格的渦(wō)輪流量計(jì)在現場正(zheng)常運行,需(xū)要注意以(yi)下幾方面(mian)的問題。
4.1天(tian)然氣介質(zhì)對渦輪流(liu)量計的影(yǐng)響
1) 在實際(jì)使用過程(chéng)中,渦輪流(liu)量計經常(chang)會出現髒(zang)污情況,從(cóng)而影響流(liú)量計葉輪(lún)的轉動,如(rú)不進行處(chù)理✨,就會🌐影(ying)響♉流量計(ji)脈沖輸出(chu)。
2)表體内壁(bi)及上遊直(zhi)管段的表(biǎo)面粗糙度(dù)變化引起(qǐ)㊙️流👨❤️👨速分布(bu)的變化,從(cong)而影響流(liú)量計的精(jing)度和穩定(dìng)性。不同廠(chǎng)家的渦輪(lún)流量☎️計的(de)傳感器敏(min)感程度各(gè)不相同🧑🏾🤝🧑🏼。一(yī)般來說,髒(zang)污♌堆積對(dui)口徑小的(de)渦輪流量(liàng)👣計較之口(kǒu)徑大的渦(wō)輪流量計(jì)的影響更(gèng)大。
4.2工況條(tiáo)件對渦輪(lun)流量計的(de)影響
由于(yú)渦輪流量(liang)計渦輪慣(guàn)性的存在(zài),在流量波(bo)動頻繁的(de)🏃🏻♂️場合不宜(yí)使用,否則(zé)會降低計(jì)量精度。同(tóng)時,要比較(jiào)正确地估(gu)計用氣量(liàng)的峰谷值(zhi)和介質的(de)壓力情況(kuàng),正确确定(ding)流量計的(de)規格💋。從渦(wō)輪流量計(ji)誤差特性(xing)曲線🙇♀️可以(yi)看出,應使(shǐ)流量計的(de)工作流量(liàng)範圍♌在20%Qmax~80%Qmax(Qmax爲(wei)流量計的(de)最大流量(liàng))之間。當被(bei)測🥰介質流(liú)量小于所(suǒ)選流量計(ji)的20%Qmax以下時(shi),介質流體(ti)在管道中(zhōng)流速遲緩(huan)處于層流(liu)狀況,流量(liàng)計的測量(liang)線性變差(cha),難以達到(dào)用戶要求(qiu)的計量精(jīng)度。當介質(zhi)工況流量(liang)大于所選(xuǎn)流量計的(de)80%Qmax時,渦輪轉(zhuan)速将變的(de)很快,減速(su)軸承☎️和支(zhī)架的磨損(sun)會影響渦(wo)輪流量計(jì)的使用壽(shou)命。
4.3渦輪流(liú)量計在安(an)裝中的要(yao)求
1)介質流(liu)體流速分(fen)布不對稱(cheng)和旋渦流(liu)是影響渦(wo)輪流量計(jì)測🛀🏻量精度(du)的重要原(yuan)因,要清除(chu)流速不對(duì)稱和旋渦(wō)流則需✉️要(yào)在渦輪流(liu)量計前端(duan)有足夠長(zhang)的直管段(duan)。
2)渦輪流量(liang)計的安裝(zhuang)位置不能(néng)有激烈的(de)機械震動(dòng)和強的⭐電(dian)磁😘幹擾。
3)渦(wo)輪流量計(jì)安裝時,密(mi)封墊不得(dé)突入管道(dào)中,流量計(jì)與管💋路軸(zhóu)線目測不(bu)得有明顯(xian)偏差。不得(dé)産生安裝(zhuāng)應✍️力。
4.4帶機(jī)械讀數渦(wō)輪流量計(ji)的要求
對(dui)于有機械(xie)讀數帶修(xiu)正儀的渦(wō)輪流量計(ji),除抄取标(biao)況體⛹🏻♀️積值(zhí)之外,同時(shi)應該及時(shí)比對基表(biǎo)讀數與修(xiū)正儀上的(de)工況流🧡量(liang)是否一緻(zhi),兩者正常(cháng)情況下應(yīng)該是相差(chà)不大的。
4.5流(liú)量計拆卸(xiè)要求
工藝(yi)管道檢修(xiu)時應拆下(xia)流量計,然(ran)後用幹淨(jing)的布把流(liu)🌈量計兩端(duān)包好,防止(zhi)污物、鐵屑(xie)等落入流(liú)量計将渦(wō)輪葉片損(sun)壞。
4.6流量計(jì)的日常檢(jiǎn)查
爲保證(zhèng)渦輪流量(liàng)計長期正(zhèng)常工作,應(yīng)加強儀表(biao)的運行檢(jian)查,監💚測葉(ye)輪旋轉情(qíng)況,如聲音(yīn)異常應及(jí)時🧑🏾🤝🧑🏼卸下檢(jiǎn)查傳感器(qi)内部零件(jiàn),渦輪軸承(chéng)磨損嚴重(zhong)或葉片損(sun)✊壞的,必💔須(xu)維修♋更換(huàn),.并重新檢(jiǎn)定。
4.7流量計(ji)的日常維(wei)護
有潤滑(hua)油或清洗(xi)液注入口(kǒu)的傳感器(qì),應按要求(qiu)定期注入(rù)潤滑油或(huo)清洗液,保(bao)證葉輪良(liáng)好運行。在(zai)無潤滑油(you)情👄況下長(zhǎng)期連續✊運(yùn)行,勢必造(zào)成緻命磨(mo)損,阻尼力(lì)增加而☂️導(dao)緻運行變(bian)慢👨❤️👨,計量結(jie)果産生負(fu)差并且.影(ying)響使用壽(shou)命。
5結語
爲(wèi)保證氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計的現場(chǎng)計量性能(néng),需要正确(que)使用流量(liàng)計,并進-°步(bù)深入研究(jiu)不同介質(zhi)和壓力标(biao)準裝置檢(jiǎn)定渦輪流(liu)量計的差(chà)異,以及影(ying)響渦輪流(liu)量計🏃♀️測量(liang)誤差的關(guān)鍵因素,以(yi)指導現場(chǎng)流量計的(de)使用,保證(zhèng)流量計現(xiàn)場計量量(liàng)值的正确(que)可靠。
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