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無線遠傳空氣流量計

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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