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    若何對常用渦輪流量計進行正確的選型分析

    發表時間:2017-08-26   點擊次數:1315 技術支撑:1560-1403-222
          渦輪流量計是現今运用比較廣泛的流量計種類之一。它具有測量精度高、安裝方便、使用性能的穩定性高档優點,廣泛應用于石化、冶金、都会燃氣等行業,以及燃氣調壓站等場所。渦輪流量計是一種使用渦輪感觉流體平均流速來導出流量的流量計,應用于昂貴介質的總量測量。渦輪流量計一般由流量變送器、前置放大器和顯示計算儀組成。它工作真理是:當被測流體介質通過管內的渦輪葉片時,渦輪因為感触流體的沖擊而做旋轉運動,在流量計量程的范圍內渦輪的轉速比流量成正。渦輪流量計的轉數是通過磁電轉換器轉換成電脈沖信號,被前置放大器放大,由顯示計算儀顯示流量的巨细。這樣根據單位時間的脈沖數和累計的脈沖數可能反应出單位時間的瞬時流量和累計流量。通過流量計的流體體積示值是以渦輪葉輪轉數為基準的,即通過測量葉輪的轉速來反响通過管道的體積流量大小。本文介紹了渦輪流量計的選型依據,就如何實現流量計的高效运用,節約利用單位的使用成本,實現儀器儀表利用利润的大化問題進行分析,并以實例計算來說明渦輪流量計的選型要求與標準,為从此渦輪流量計的合理選型提供了必然的理論依據。
    渦輪流量計
    渦輪流量計結構如圖一所示。

    整流器也叫導流器,主要效用是消除和減少流體流動中的漩渦流、偏幸流等各種不是中心軸對稱的流體。軸承用來固定轉子使其安裝在管道的主题線處。

    葉輪是轉子式渦輪流量計的主要組成部分,一般主要由螺旋形的葉片組成。一般葉片的直徑剛好充滿管道,葉片的軸向長度近似為葉片的高度。一般所說的儀表管段是指流量計的管段部门,内部包括了整流器、軸承、轉子傳感器等部分,有時候包括上游和下游的直管部分。傳感器的主要效用是把轉子轉動的信號轉換為電信號。將渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合統稱為渦輪流量傳感器。前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其放大,整型從而得到輸出型號,信號處理轉換為二次儀表顯示的信號。顯示器為渦輪流量計接受輸出輸出信號的裝置。在流量計運行的過程中,瞬時流量、累計流量、儀表系數可以在顯示器上顯示出來。每個規格的流量計,均有其流量范圍。即說,當介質流量低于下限流量時,介質流速低,以致無法檢測流速,或無法保證精度;而當流量高于流量上限時,產生壓力損失過大,會產生丟脈沖、漏計等現象,即使不漏計,流量計無法保證精度[2]。

    因为流量計的利用環境條件一般為惡劣,有振動、脈動等干擾存在,于是,若流量計處于下限流量工作時,就很難保證計量精度[3]。一般應使流量計的工作流量范圍處于大工況流量的20%—90%。當使用環境梦想時,流量計可工作于小流量和大流量之間,但這考慮到流量計的流量范圍。若在低壓介質利用,應考慮壓力損失的影響。壓力損失大是流量計選型考慮的一個重要成分,在有壓力損失要求時,應考慮此成分。

    1渦輪流量計的選型數學依據用戶在實際的流量計選擇應用中,要盡量選擇合適的流量計,既要避免資源浪費造成的過度花費,又要避免選擇不合適的流量計影響測量的精度,造成用戶雙方的貿易糾紛。用戶在選擇流量計之前應*估計管線輸送介質的量和介質不妨達到的溫度和壓力范圍,估算出輸送介質的高和低的工況流量,正確選擇規格合適的流量計。選擇渦輪流量計的總體原則是:盡量使流量計在大流量的20%—90%的范圍內運行,這樣流量計的佳計量性能及測量精度也是高的。渦輪流量計選型流程如圖二所示。
    渦輪流量計
    2選型的數學計算依據已知介質的低壓力、高溫度和所需的大標準狀況下的流量,計算大工況下的流量:
    渦輪流量計

    已知介質的高壓力、低溫度和所需要小標準狀況下的流量,計算小工況流量:

    渦輪流量計
    式、中,Qgmax、Qgmin為大和小的工況體積流量,為流量計在工作狀態下的壓縮系數與標準狀態下的壓縮系數之比,Pgmax、Pgmin為介質的高和低的壓力值,Pa為當地的大氣壓力值,tmax、tmin為介質的高溫和低溫,Qnmax、Qnmin為大和小標準狀況體積流量。假若測量的介質是天然氣的比值,可能參考表一數值。个中,天然氣的密度K=0.63Kg/m3,二氧化碳的摩爾分數Xc=0.00%,氮氣的摩爾分數Xn=0.00%。表一天然氣Zn/Zg參考值
    渦輪流量計
    表一

    3選型的實例分析
    已知一用戶在輸氣時實際的工作壓力范圍是0.5—1.5MPa,介質的溫度為10—50度,供氣時小的流量為2500m3/h;經過分析理解,天然氣的實際密度為ρ=0.55Kg/m3,供氣大流量為6000m3/h,氮氣的摩爾分數為Mn=1.5%,二氧化碳的摩爾分數為Mc=0.6%;經測得我們懂得,當地的大氣壓值為101.3kPa,試確定所選用流量計的口徑和流量范圍由剛才的流量計流量范圍計算模子公式我們明白,當介質壓力為0.5MPa、溫度為五十度時天然氣壓縮因子影響小,此時供氣量小,具有大的工況體積流量;而當介質壓力為1.5MPa、溫度為一十五度時,壓縮因子影響大,此時的供氣量大,具有小工況體積流量。
    渦輪流量計
    在工作狀態下它的流量范圍為147.6—1107.78m3/h,以是選擇流量范圍為100—1500m3/h的渦輪流量計。

    4結束語本文的渦輪流量計選型模型和計算實例為从此渦輪流量計在實際中的應用和選型提供了的理論借鑒依據。

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