氣體渦輪(lún)流量計 是在(zài)接近标準狀(zhuàng)态下進行标(biāo)定的,因此在(zai)現場選型、使(shi)用及維護情(qíng)況下會出現(xian)許多問題。本(běn)文僅就零部(bù)件的☁️互換性(xing)和壓力🌈增大(da)即流量增大(dà)兩個問題作(zuo)一讨論，供大(dà)家參💁考。
1氣體(ti)渦輪流量計(jì)主要零部件(jian)的互換性
　　按(àn)照規定,渦輪(lun)流量計 出廠(chǎng)前總是逐台(tái)進行标定,并(bìng)給出儀表系(xi)數。但在現場(chang),尤✊其是📱高壓(ya)場合,渦輪表(biao)損壞的事時(shi)有發生,維修(xiū)人員經常将(jiāng)表芯(包括葉(ye)輪和軸承在(zai)内的組件)更(gèng)換，而不是整(zhěng)台儀表更換(huan),換下的表芯(xin)帶回維修(在(zai)現場不允許(xǔ)進行長時間(jiān)的維修工作(zuo))。由此産✨生了(le)這樣的疑問(wèn):整台儀表更(geng)換與隻更換(huàn)表芯在流量(liàng)計的性♋能方(fang)面,尤其是儀(yí)👅表系數會有(you)什麽變化?儀(yí)表系數究.竟(jing)和哪些因素(su)有關?帶着對(dui)這些問題的(de)思考,我們随(suí)機⭐抽取了6台(tai)儀表(口徑均(jun1)爲DN80),每兩🤟台儀(yi)表組成一組(zǔ),共3組🔞進行對(dui)比試驗。6台儀(yí)表🔞檢定數據(jù)列于表1。
 
　　将每(měi)組儀表的2台(tái)表芯對換,重(zhong)新進行檢定(ding),獲取檢定數(shu)據,列🔱于🏃‍♀️表2。将(jiāng)同表芯的2台(tái)儀表參數進(jin)行比較,獲得(dé)比對結果,列(lie)于表3。其🙇🏻中儀(yi)表系數以相(xiang)對變化(百分(fen)數)表示。
 
　　由表(biǎo)3中數據可以(yǐ)看出,渦輪流(liú)量計的儀表(biǎo)系數主要和(he)表芯有關,這(zhè)是由于表芯(xīn)幾乎集中了(le)該表的所有(you)重要零部🚩件(jiàn),包🌈括影響儀(yí)表性能的軸(zhóu)承和葉輪。渦(wō)輪流量計一(yi)次表的損壞(huai)主要是⭕軸承(chéng)和葉輪,因此(ci)既不🌐提倡單(dan)獨更換軸承(chéng)或葉輪進行(hang)維修,也💋不需(xu)要更換整台(tai)儀表,而是采(cǎi)用整體更換(huàn)表芯的❄️方式(shì)即可。每一個(gè)用于維修的(de)表芯都需要(yào)進行單獨标(biāo)定,每一個表(biao)芯都可确定(dìng)一個儀表系(xì)數,更換🚶表芯(xīn)後，輸入新的(de)儀📐表系數就(jiù)可以投♍入使(shi)用了。
 
2“壓力增(zeng)大時流量範(fan)圍增大”的理(lǐ)解
　　要理解這(zhè)句話,首先要(yào)明白兩個問(wèn)題:
①什麽是流(liu)量範圍?
　　流量(liang)範圍均指工(gong)況流量範圍(wei),即在流量計(jì)工作溫度、壓(yā)力等介㊙️質條(tiáo)件下的可測(cè)量範圍,單位(wèi)是m3/h。工程⭕上用(yong)做預算用♊量(liang)時,單位是Nm3/h。
②流(liú)量範圍與密(mì)度(壓力)的關(guān)系是怎樣的(de)?
　　這個問題可(ke)通過下面的(de)選型實例進(jin)行解答。
　　某燃(ran)氣公司欲選(xuan)擇流量計進(jìn)行天然氣的(de)計量,其.管路(lù)🚶‍♀️安裝情🌂況完(wan)全滿足設計(ji)要求,所給出(chu)的選型條件(jiàn)如下:被測介(jiè)質🚩爲天然氣(qì),相對密度0.65;壓(yā)力1x1MPa(表壓);常用(yòng)溫度20C;流量範(fan)圍400~4800Nm3/h;常用流量(liàng)3500Nm3/h;管道口徑DN100。
　　針(zhen)對上述實例(lì)。欲選擇合适(shi)的儀表進行(hang)計量。則根💁據(jù)所給的條件(jiàn)首先進行簡(jiǎn)單的流量換(huan)算,将标況流(liu)量400~4800Nm3/h換算成工(gong)況流😄量約爲(wei)(36.3~436)m3/h,常用流量爲(wèi)318m3/h。
　　根據初步計(jì)算可以選擇(zé)LWQZ-100型氣體渦輪(lún)流量計,再作(zuo)進一🔞步核實(shí)。
　　由說明書可(ke)知LWQZ-100的流量範(fàn)圍爲40~500m3/h,與換算(suan)所得的實際(ji)流量進行比(bi)較後發現,小(xiao).流量不在被(bei)測的範圍之(zhī)内。這就需要(yào)了解生産廠(chǎng)家的标定條(tiáo)件。從世界範(fàn)圍來看🐅,除了(le)幾個大型的(de)流量标.定站(zhan)外,所有的生(shēng)産廠家包括(kuo)--些計量站均(jun1)使用空氣作(zuo)爲介質進行(hang)🎯标定,不能做(zuò)👨‍❤️‍👨到實際使用(yòng)💁流體标定,給(gěi)出的流量範(fàn)圍也是工況(kuàng)下✨的流量範(fan)圍。因此需要(yào)對流量範圍(wei)受密度影💞響(xiang)的渦輪流量(liang)🈚計進行流量(liàng)範圍的重新(xin)計算。根據渦(wō)輪流量計的(de)工作原理,上(shang)💃限流量不受(shou)密度影響，下(xia)限流量受密(mì)度影⛷️響的變(biàn)化規律如下(xià):
 
　　式中:Qminopanaing爲工作(zuo)條件下的最(zui)小流量;Qmniair爲工(gong)廠“給出的最(zui)小流量;P2m爲标(biao)定時的壓力(li),通常爲當地(dì)大氣壓;Pm爲工(gong)作條件下的(de)壓力(絕對壓(ya));d爲被測氣體(tǐ)的相對密度(du)🈚。
　　所以,根據所(suo)給的工作條(tiao)件計算出渦(wo)輪流量計在(zài)此工況下的(de)🌂流量範圍爲(wei)(15~500)m3/h。由此可知,被(bèi).測流量範圍(wéi)36.3~436m3/h在LWQZ-100的工作範(fan)圍15~500m3/h之内，可以(yǐ)選用。
　　上面的(de)兩個問題明(ming)白以後,再來(lai)看看使用現(xiàn)場提出的另(ling)一個問題。
　　燃(ran)氣公司使用(yong)DN25A渦輪流量計(jì)(流量範圍2~20m3/h)進(jin)行食堂用⭐氣(qi)的計量,進⭐氣(qì)壓力爲0.4MPa(絕對(duì)壓)。因爲在說(shuo)明書中提到(dào)“壓力增大時(shi)流量範圍增(zēng)大”,所以爲了(le)在用氣較🌈小(xiǎo)時也能夠正(zheng)确計量,沒有(you)使❤️用安裝于(yú)流量計前端(duan)的流量調節(jiē)閥(此⭐時壓力(li)爲0.4MPa)。結果流量(liang)計不計量,而(ér)後将壓力慢(man)慢下調,則流(liu)量計開始轉(zhuan)動并逐漸加(jia)快了轉速,直(zhi)到達到穩定(ding)。因🐆此,該公司(sī)對說明書上(shang)的“壓力增大(da)時流量範圍(wei)增大”這句話(hua)提出了質疑(yi)。
　　其實這個問(wen)題就是渦輪(lun)流量計始動(dòng)流量的問題(ti)✂️,由于機械摩(mo)擦的存在,渦(wo)輪流量計并(bìng)不是有流量(liang)就會.轉動,而(er)是有一個不(bú)轉的盲區。隻(zhi)有當流體驅(qu)動力矩克服(fú)摩擦阻力後(hou)才會🧡旋轉。那(na)☎️麽驅動力矩(jǔ)和哪些因素(sù)有關呢?
　　由于(yu)一台已經裝(zhuāng)配完畢的流(liú)量計,其機械(xiè)摩擦阻力大(dà)小就已⭕經基(jī)本确定了,也(yě)就是說不管(guǎn)在任何條件(jian)下(溫💁度、壓力(li)、介㊙️質),其🤞機械(xiè)摩擦阻力基(jī)本爲定值。所(suo)以‼️用來克服(fu)機械♉摩擦阻(zu)力的驅動力(lì)也基本爲定(ding)值。而驅動力(lì)矩和密度與(yu)流量的平方(fang)成正比,即
M∞ρmQ2m?????(2)
　　式(shi)中:Md爲驅動力(lì)矩;ρn爲工作狀(zhuàng)态下的氣體(ti)密度;Qm爲工🍓作(zuò)狀态下🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的體(tǐ)積流量。
　　在新(xin)疆的使用情(qíng)況下,有一個(ge)大前提,就是(shì)進氣壓力固(gu)🏃‍♂️定💁,即瞬時質(zhì)量流量一定(ding),即有pρQm=常數=m定(ding),所以式(2)變爲(wèi)
Mg∞m定Qm????(3)
　　因爲m定爲(wèi)定值,所以驅(qu)動力矩和Qm成(cheng)正比(此關系(xi)隻在特❌定條(tiao)🥰件下成立)。當(dāng)壓力逐漸下(xia)調時,ρm逐漸下(xià)降,Qm逐漸增大(da),則Ma也逐漸增(zeng)大,當Md達到一(yī)定數值時,渦(wō)輪♍開始旋👄轉(zhuǎn)。
　　在不同壓力(li)下DN25A氣體渦輪(lún)流量計的流(liú)量應用公式(shi)(1)進💔行估算,詳(xiang)見表4。由表4可(ke)以看出,壓力(lì)增大時量程(chéng)比增大了,即(ji)流量範圍增(zēng)大了。
 
　　之所以(yǐ)提出這樣的(de)問題,是因爲(wei)在現場忽略(lue)了一個問題(tí),就是😘進氣zl質(zhi)量流量爲定(ding)值,不管通過(guò)流量計的壓(yā)力爲多少，當(dang)♌将工況流量(liang)換算成标況(kuàng)時,數值是一(yi)樣的。從表4的(de)始動流量也(yě)可以🌈看出,假(jia)設流❤️量從0.2m3/h(工(gōng)況⭐壓力0.4MPa,渦輪(lún)✔️不轉).上升到(dào)1m2/h(标況壓力0.1MPa,渦(wō)輪開始旋轉(zhuan)),從0.44m3/h(壓☂️力0.4MPa,剛開(kāi)始旋轉,但不(bú)在流量範圍(wéi)内)上升到2.22m3/h(壓(yā)力0.1MPa,在流♊量範(fàn)圍之内)。因此(ci),在供氣總量(liàng)一-定時,高壓(ya)的不計量盲(máng)區比低壓時(shi)的大。
　　以上僅(jin)對有代表性(xing)的兩個問題(ti)進行了分析(xi),希望對氣體(ti)渦輪流量計(ji)的選型和使(shǐ)用有一定的(de)幫助。

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