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    簡介輸油管道中的渦輪流量計的設計與應用

    發表時間:2015-11-15   點擊次數:588 技術撑持:1560-1403-222

    輸油管線在現代的能源工業中是極為重要的傳輸設備,對于輸油管線中的流體精確測量的要求是相關技術人員苦苦钻营的目標,是一個沒有盡頭的技術難題,工業生產對于技術的寻求也是無止境的。隨著科學技術的長足,這一難題得到圆满的解決,針對這一情況,通過本文,筆者結合單位的工作實踐,跟诸位交流一下渦輪流量計在輸油管道中的設計問題。

    渦輪流量計

    一、渦輪流量計的工作原理

    渦輪流量計 的工作意思是通過在管道中安裝一個渦輪,兩邊由軸承加以支撐。在流體經過管道時,沖擊渦輪的葉片,沖擊力對渦輪產生驅動力矩,使渦輪征服磨擦力矩產生旋轉。在的流量范圍內,對的流體介質粘度,渦輪的旋轉角速度與流體流速成正比。由此,流體流速可通過渦輪的旋轉角速度得到,以此便能通過計算得到通過管道的流體流量。

    渦輪的轉速通過裝在機殼外的傳感線圈來檢測。當渦輪葉片切割由殼體內永恒磁鋼產生的磁力線時,會引起傳感線圈中的磁通變化。傳感線圈檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器,對信號進行放大、整形,產生與流速成正比的脈沖信號,送入單位換算與流量積算電路得到并顯示累積流量值;同時脈沖信號送入頻率電流轉換電路,脈沖信號轉換成模擬電流量,進而指示瞬時流量值。

    二、渦輪流量計在輸油管道中的設計應用
    1.渦輪流量計的主要性能
    額定壓力:四兆帕;長度:六百毫米;流量范圍:每時五十立方米至二百五十立方米;壓降:在大流量下壓力損失小于四十千帕;總質量:小于四十公斤。能在零下四十一攝氏度至零上四十六攝氏度的環境下正常工作。表頭同時顯示瞬時流量和累積流量,并可切換顯示總累積流量、批累積量、瞬時流量及介質溫度,讀數方便,清晰直觀。
    所配備的通訊接口,傳輸距離不小于九百米。儀表系數應用多段非線性校正,根據不同流量點對應的儀表系數,插值計算出流量計的儀表系數。溫度補償功能:基準溫度二十攝氏度,不同的油品拔取不同溫度體積系數進行補償。
    計量精度:零點二級。

    2.渦輪流量計的設計
    液體渦輪流量計 由渦輪流量傳感器和流量積算儀組成。
    *,渦輪流量傳感器的設計。渦輪流量傳感器是渦輪流量計的基本單元,主要由整流器、導流體、渦輪、感應線圈、槽頭接頭、提手等組成。它基于動力矩均衡道理,當流體流經傳感器時,在整流器和導流體功效下得到整流并加速因为渦輪葉片與流體流向成一定角度,在加速流體的作用下,葉輪產生轉動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力矩后,渦輪開始旋轉。在必定流量范圍內,渦輪轉速與流體體積流量成正比。葉輪旋轉切割磁力線,周期性地改變線圈中的磁通量,使線圈兩端感應出與流體體積流量成正比的脈沖信號,該信號經放大、濾波、整形后送入流量積算儀。
    渦輪。渦輪由導磁不銹鋼质料制成,裝有螺旋葉片,葉片數為六片,葉片傾角為三十五度,葉片與內殼間的間隙為零點八毫米。
    整流器。渦輪流量計特点與管線內的速度漫衍有很大的關系,于是保證進入流量計的流體具有均勻的速率散布,是提高計量的準確性一個重要的条件條件。所以研制的渦輪流量計內置了整流器。整流器由一束細不銹鋼管組成,整流束的長度為一百毫米:整流束管子的數目為四十二。通過添补整流器,能够減少流量計前后直管段的長度,提高計量精度,減小體積和重量。
    二,流量積算儀的設計。流量積算儀作為流量計的計算顯示部门,采取高性能微功耗的集成芯片,配有脈沖輸出、四毫安至二十毫安模擬信號輸出和YG—865通訊接口三種輸出方式,內置高容量三點六伏鋰電池供電,并內置溫度傳感器。積算儀接收傳感器的信號,并進行運算處理,就的顯示于顯示窗口上。其主要特點如下:
    拔取高性能微功耗的集成芯片,整機多功能,功耗低。
    可切換顯示總累積流量、批累積量、瞬時流量及介質溫度,清晰直觀,讀數便当。
    配有脈沖輸出,四毫安至二十毫安模擬信號輸出,YG—865通訊接口。
    內置高容量三點六伏鋰電池供電,壽命長,換容易,電池壽命可達兩年以上。
    軟件中选择了多段非線性校正,把生產過程中因为加工精度造成的儀表誤差通過軟件計算校正到標準值以內。
    內置式溫度傳感器,不妨在線補償因为溫度引起的變化量。
    在軟件包中內置了汽油、噴氣燃料和柴油的體積膨脹率,通過設置的切換開關,可對分别油品進行溫度補償。
    溫度補償。流體的體積隨溫度的變化而變化,一般來說,溫度升高,體積膨脹,流體的這種屬性稱為熱膨脹性,用熱膨脹率表示。差别流體具有区别的熱膨脹率。
    下面通過示例,計算差别介質當溫度每升高一攝氏度時的體積變化率。對于柴油,當密度為每立方米八百三十千克時,溫度體積系數為零點零零零八四,當溫度升高一攝氏度時,體積變化率為千分之零點八四,若溫度變化十攝氏度的話,將會引起百分之零點八四的計量誤差。
    當輸送原油時,溫度對體積的影響很大,當溫度變化十攝氏度時,會引起分百之一點二三的計量誤差,而一般流量計的計量精確度可達到百分之零點五,只從提高儀表的精度出發,而不考慮被測介質溫度的變化是不準確的,不能滿足計量交接的要求。溫度補償的目的就是將實測油品的流量值轉換成可代計量交接的標準溫度條件下的流量值。

    3.渦輪流量計的標定
    確定流量計儀表系數及精確度剖析渦輪流量計屬于速度式流量計,在的流量范圍內,對的流體介質粘度,渦輪的旋轉角速度與流體的流速成正比。
    該流量計选取活塞式液體體積管進行檢定。體積管型號為JHYG-150,流量范圍:每時零點五六立方米至五百六十立方米、準確度為百分之零點零三。根據規程要求,在流量每時二十五立方米至二百五十立方米的范圍內進行檢定,對每個檢定點進行九次檢定,檢定時記錄每個檢定點的條件。對分别流量工況下的檢定結果進行分析,流量計的線性度、重復性、精度分別為千分之零點一五二,千分之零點零三一和千分之零點零點一五八。

    三、本文結語
    綜上,筆者針對著輸油管道中如何準確測量流量的問題談了渦輪流量計的設計應用,分別從其工作原理、結構特點,以及結合筆者單位的工作情況談了設計應用問題。希望淺顯的論述能為輸油管道液體的準確計量起到積極推動和幫助作用。(本文由潤中儀表科技有限公司整理發布)


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