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無線遠傳渦街流量計

文章作者₪✘:南京賽亞特福精密儀器有限公司    釋出時間₪✘:2021-07-31

渦輪流量計在天然氣流量測量過程中工作特性及相關要點
 對於天然氣生產企業來說₪•,如何進行天然氣流量的*測量是關係到企業部門經濟分析◕◕↟₪·、降低執行成本的重要因素◕₪•↟。直接影響到企業的經濟效益₪•,倍受供需雙方關注◕₪•↟。隨著能源供求關係的日益緊張₪•,人們都越來越關心並尋求一種精度高₪•,適應性強的流量計來測量天然氣流量₪•,以維護企業的利益◕₪•↟。本文則是從氣體渦輪流量計的原理和工作特性出發₪•,解析了在選型◕◕↟₪·、安裝◕◕↟₪·、使用中應該注意的問題.並從實際應用中與旋進旋渦流量計的對比計量₪•,分析了氣體渦輪流量計用於流量波動較大的場合的適應性₪•,以及應注意的問題.
渦輪流量計
  因為具有重複性好◕◕↟₪·、量程比寬◕◕↟₪·、精度高等特點₪•,氣體渦輪流量計在天然氣商貿計量中佔據了重要的地位◕₪•↟。目前₪•,正在建設中的西氣東輸工程₪•,中小型站場就選用DN50一200mm渦輪流量計◕₪•↟。自2001年起₪•,我處也陸續引進了10餘臺不同廠家◕◕↟₪·、不同規格的氣體渦輪流量計◕₪•↟。
 一◕◕↟₪·、渦輪流量計的工作特性
  (1)工作原理
  渦輪流量計由渦輪流量感測器和顯示儀表組成₪•,是利用置於流體中的葉輪感受流體平均速度₪•,來測量流體流量的流量計◕₪•↟。葉輪的轉速與流量成正比₪•,通常由殼體上固定安裝的檢測裝置測得◕₪•↟。
  儀表係數由流量校驗裝置得出₪•,但要注意₪•,測出儀表係數的校驗條件是參考條件₪•,如果使用時偏離此條件₪•,係數將發生變化₪•,變化的情況視感測器型別₪•,管道安裝條件和流體物性引數的情況而定◕₪•↟。
  (2)工作特性
  K一qv的關係曲線稱為渦輪流量計的特性曲線◕₪•↟。理論上₪•,K一qv關係應該是一條直線₪•,但實際上由於在不同的流動狀態下₪•,流體產生阻力機理不同₪•,效果也不同₪•,所以使特性曲線成為曲線形狀₪•,
 儀表係數可分為二段₪•,即線性段和非線性段◕₪•↟。在非線性段₪•,特性受軸承摩擦力₪•,流體粘性阻力影響較大◕₪•↟。當流量低於感測器流量下限時₪•,儀表係數隨著流量迅速變化◕₪•↟。壓力損失與流量近似為平方關係◕₪•↟。線性段約為工作段的三分之二₪•,其特性與感測器結構尺寸及流體粘性有關◕₪•↟。隨流量的變化其儀表係數K也會有一定的變化₪•,但變化不大₪•,通常將其變化幅度稱為流量計的測量準確度◕₪•↟。
 二◕◕↟₪·、渦輪流量計的選型
  根據渦輪流量計的工作特性₪•,我們可以看出₪•,保證渦輪流量計的高精度◕◕↟₪·、高重複性以及使用中的良好穩定性₪•,正確的選型◕◕↟₪·、安裝和使用是關鍵₪•,這點應特別引起重視◕₪•↟。
  渦輪流量計的特性易受介質物性和流體流動特性的影響₪•,愈是高*度₪•,其影響愈敏感◕₪•↟。例如介質髒汙◕◕↟₪·、結垢使葉片及通道發生變化₪•,流量計特性亦隨之改變;軸承磨損使特性偏移等◕₪•↟。流體流動特性有來流速度分佈和流體脈動等的影響₪•,要保持儀表校驗時的參比流動條件₪•,其儀表係數才保持不變₪•,否則需進行相應的修正或實行線上校準₪•,以獲得現場實際的流量計特性◕₪•↟。
 三◕◕↟₪·、氣體渦輪流量計的安裝
  渦輪流量計應安裝在便於維修₪•,管道無振動◕◕↟₪·、無強電磁干擾與熱輻射影響的場所◕₪•↟。
  (1)直管段
  渦輪流量計對管道內流速分佈畸變及旋轉流是敏感的₪•,進人感測器應為充分發展管流₪•,因此要根據感測器上游側阻流件型別配備必要的直管段或整流器◕₪•↟。若上游側阻流件情況不明確₪•,一般推薦上游直管段長度不小於20 D₪•,下游直管段長度不小於5D₪•,如安裝空間不能滿足上述要求₪•,可在阻流件與感測器之間安裝整流器◕₪•↟。
  (2)遮蔽
  變送器的電源線採用金屬遮蔽線₪•,接地要良好可靠◕₪•↟。電源為直流24V, 650Ω阻抗◕₪•↟。
  (3)防護措施
  變送器安裝在室外時₪•,應有避陽光直射和防雨淋的措施◕₪•↟。安裝渦輪流量計時₪•,前後管道法蘭要水平₪•,否則管道應力對流量計影響很大◕₪•↟。並保證氣流方向與儀表外殼的箭頭方向一致₪•,不得裝反◕₪•↟。
  (4)過濾
  由於渦輪流量計對被測介質的清潔度要求較高₪•,透過安裝過濾器以適應髒汙介質₪•,但亦會帶來壓損增大◕◕↟₪·、維護量增加等副作用◕₪•↟。
  四◕◕↟₪·、注意事項
  (1)環境條件
  安裝地點應選擇在避免管道振動◕◕↟₪·、避免強磁場及熱輻射影響的場所◕₪•↟。
  (2)安裝渦輪流量計前₪•,管道要清掃◕₪•↟。
  視氣流的潔淨程度而定₪•,定期掃線清管的工藝流程₪•,掃線清管時所用的流體流向◕◕↟₪·、流量◕◕↟₪·、壓力◕◕↟₪·、溫度等均應符合渦流流量感測器的規定₪•,否則會引起*度降低甚至損壞◕₪•↟。
  (3)投運前先進行儀表係數的設定◕₪•↟。
  仔細檢查₪•,確定儀表接線無誤₪•,接地良好₪•,方可送電◕₪•↟。
  (4)拆裝流量計時₪•,對磁感應部分不能碰撞◕₪•↟。
  (5)啟閉閥應儘可能平緩◕₪•↟。
  嚴禁感測器在無流體的狀態下受高速流體的衝擊₪•,以確保其準確度◕₪•↟。
 五◕◕↟₪·、氣體渦輪流量計的應用
  我處自2001年陸續引進了Daniel, Elster, Ac-taris等幾種品牌的氣體渦輪流量計₪•,作為與使用者計量交接的儀表₪•,公稱通徑範圍DN50一DN 100◕₪•↟。在長期使用中₪•,效能穩定₪•,具有較高的準確度◕₪•↟。現以孟家配氣站所用的Actaris TZ型渦輪流量計與TDS型旋進旋渦流量計的比較為例進行分析◕₪•↟。
  (1)對比曲線
  我處孟家配氣站ACTARIS TZ80 6250渦輪流量計與原TDS一SOB旋進旋渦流量計串接對比₪•,自2003年5月12日安裝到6月30共49天₪•,比對百分量如圖3所示◕₪•↟。  
  由圖3可以看出₪•,兩者的相對差基本上都高於2%₪•,平均值為2.67%◕₪•↟。兩類流量計的誤差特性曲線見圖4.  
  (2)現場情況及主要誤差因素
  計量使用者屬性為民用氣和工業用氣₪•,工況壓力為O.5MPa(*壓力)₪•,此時渦輪流量計的標況流量範圍是(100一2 000) m3/h, TDS為(50一650) m3/h◕₪•↟。僅有民用氣時₪•,日用氣量為3 000m3左右;當加上工業用氣₪•,日用氣量在13 000m3左右◕₪•↟。這期間工業用氣為間斷用氣₪•,因而用氣量波動較大₪•,低2 300m3/d₪•,高達18 000m3/d◕₪•↟。因此我們可以對兩者的工作點作一個簡單的推算:
  令工業用氣為10 000m3/d,
  小時流量為:10 000 ÷ 24=417m3/h
  ①渦輪流量計工作點
  民用氣低峰時₪•,約為21%;
  民用氣高峰時₪•,約為44 % ◕₪•↟。
  ②旋進旋渦流量計工作點
  民用氣低峰時₪•,約為64 % ;
  民用氣高峰時₪•,約為135%◕₪•↟。
  在實際應用中₪•,用氣高峰和低峰時刻₪•,渦輪流量計均處於可測流量區間₪•,但高峰時流量已超過旋進旋渦輪流量計的測量上限₪•,有相當一部分氣量未能計人₪•,表現為渦輪流量計所計量要比旋進旋渦高出許多◕₪•↟。所以兩者的比對百分量較高₪•,主要是由工作點的選取和兩儀表基本誤差造成的◕₪•↟。
  六◕◕↟₪·、結論
  (1)渦輪流量計量程比寬₪•,有效測量區間大₪•,更適合流量變化較大的場合;
  (2)氣體渦輪流量計選型時應注意長期工作點應高於20 % qmax;
  (3)上游直管段應儘可能大於20 D ,避免旋渦流對葉輪旋轉的影響;
  (4)在使用時應選擇外部手動潤滑油泵₪•,即使兩軸承是*的潤滑₪•,並同傳動機構全密封₪•,但氣體渦輪流量計對氣質要求高₪•,這樣更能保持渦輪的精度和使用壽命;
  (5)閥門開閉應儘量平緩₪•,好採用“兩段開啟◕◕↟₪·、兩段關閉”方式₪•,防止葉輪受到流體突然衝擊而損壞;
  (6)保持過濾器暢通₪•,透過其入口◕◕↟₪·、出口處壓力錶讀數差的增大來判斷是否被雜質堵塞₪•,及時清除₪•,否則堵塞嚴重會降低流量;
  (7)氣體渦輪流量計是一種靈敏度高₪•,重複性好₪•,量程比寬₪•,準確度高₪•,維護量小₪•,具有推廣和應用價值的流量儀表◕₪•↟。

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