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氣體渦輪流量計

氣體渦輪流量計

產(chǎn)品說(shuō)明:氣體渦輪流量計 產(chǎn)品介紹
氣體渦輪流量計主要用于工業(yè)管道中空氣,氮氣,氧氣,氫氣,沼氣,天然氣,蒸汽等介質(zhì)流體的流量測量,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力

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  • 產(chǎn)品說(shuō)明

氣體渦輪流量計 產(chǎn)品介紹
    氣體渦輪流量計主要用于工業(yè)管道中空氣,氮氣,氧氣,氫氣,沼氣,天然氣,蒸汽等介質(zhì)流體的流量測量,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無(wú)可動(dòng)機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。氣體渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jì)x表。
    氣體渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計的輸出信號應同時(shí)監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。氣體渦街流量計便是依據卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力,無(wú)需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量,是節流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
    氣體渦街流量計為提高氣體的耐高溫及抗振動(dòng)性能,因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。在實(shí)際應用中,往往最大流量遠低于儀表的上限值,隨著(zhù)負荷的變化,最小流量又往往會(huì )低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問(wèn)題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(cháng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。
    氣體渦街流量計為了使用方便,電池供電的就地顯示型氣體渦街流量計采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
應用領(lǐng)域:
    適用于天然氣、氮氣、壓縮空氣等中低流速潔凈氣體;不適用液體或高溫蒸汽及濕氣。
概述
    氣體渦輪流量計是一種精密流量測量?jì)x表,與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。氣體渦輪流量計廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統。配備有衛生接頭的氣體渦輪流量計可以應用于制藥行業(yè)。
    一體化氣體渦輪流量計結構為防爆設計,可以顯示流量總量,瞬時(shí)流量和流量滿(mǎn)度百分比。電池采用長(cháng)效鋰電池,單功能積算表電池使用壽命可達5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個(gè)月以上。
    一體化表頭可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標準立方米,標準升等,可以設定固定壓力、溫度參數對氣體進(jìn)行補償,對壓力和溫度參數變化不大的場(chǎng)合,可使用該儀表進(jìn)行固定補償積算。
特點(diǎn)
壓力損失小,葉輪具有防腐功能;
采用先進(jìn)的超低功耗單片微機技術(shù),整機功能強、功耗低、性能優(yōu)越。
具有非線(xiàn)性精度補償功能的智能流量顯示器。修正公式精度優(yōu)于±0.02%
儀表系數可由按鍵在線(xiàn)設置,并可顯示在LCD屏上,LCD屏直觀(guān)清晰,可靠性強
采用EEPROM對累積流量、儀表系數掉電保護,保護時(shí)間大于10年
采用高性能MCU中央處理器,完成數據采集處理顯示輸出、累積流量瞬時(shí)流量同屏顯示方便的人機界面實(shí)現, 以標準485形式進(jìn)行數據傳輸。
采用全硬質(zhì)合金(碳化鎢)屏蔽式懸臂梁結構軸承,集轉動(dòng)軸承與壓力軸承于一體,大大提高了軸承壽命,并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作。
采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結構,(渦輪采用2Cr13)防腐性能好。
容易維修,有自整流的結構,小型輕巧,結構簡(jiǎn)單,可在短時(shí)間內將其組合拆開(kāi),內部清洗簡(jiǎn)單。
有較強抗磁干擾和振動(dòng)能力、性能可靠、壽命長(cháng)
下限流速低,測量范圍寬,現場(chǎng)顯示型液晶屏顯示清晰直觀(guān),功耗低,3V鋰電池供電可連續運行5年以上
耐腐蝕,適用于酸堿溶液
儀表分類(lèi)
按儀表功能分類(lèi)可分為3大類(lèi)
1、氣體渦輪流量傳感器/變送器:
該類(lèi)渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現場(chǎng)顯示功能,僅將流量信號遠傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號(4-20mA);儀表價(jià)格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機控制系統配合使用。該類(lèi)渦輪流量計均為防爆產(chǎn)品,防爆等級為:ExdIIBT6.。
應用場(chǎng)合:可作為工況流量信號的采集儀表,將流量信號遠傳至上位機
2、智能一體化氣體渦輪流量計
一體化智能儀表,采用雙排液晶現場(chǎng)顯示,具有機構緊湊、讀數直觀(guān)清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。
應用場(chǎng)合:
1、在溫度、壓力相對穩定的工況現場(chǎng),作為工業(yè)控制儀表。
2、在溫度、壓力相對穩定的工況現場(chǎng),用戶(hù)可根據儀表示值氣體方程 自行運算到標況流量。
3、智能溫壓補償一體化氣體渦輪流量計
    HLWQ-D型氣體渦輪量計內置溫度、壓力傳感器和智能流量積算儀,通過(guò)微處理單元對實(shí)時(shí)采集的流量、溫度、壓力信號按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫度壓力補償,自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正,然后將標準狀態(tài)下的體積流量直觀(guān)的顯示出來(lái)。
應用場(chǎng)合::精確計量或貿易結算
技術(shù)參數
公稱(chēng)口徑
管道式:DN4~DN200
插入式:DN100~DN2000
精度等級:管道式:±0.5級,±1.0級
插入式:±1.5級、±2.5級
環(huán)境溫度:-20℃~50℃
介質(zhì)溫度:測量液體:-20℃~120℃
測量氣體:-20℃~80℃
大氣壓力:86KPa~106KPa
公稱(chēng)壓力:1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa
防爆等級:ExdIIBT4
連接方式:螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等
直管段要求:氣體:上游直管段應≥10DN,下游直管段應≥5DN
液體:上游直管段應≥20DN,下游直管段應≥5DN
插入式:上游直管段應≥20DS,下游直管段應≥7DS(DS為管道實(shí)測內徑)
顯示方式
(1)遠傳顯示: 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)
(2)現場(chǎng)顯示:8位LCD顯示累積流量,單位(m3)  4位LCD顯示瞬時(shí)流量,單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速
(3)溫度壓力補償型:
A、顯示標準瞬時(shí)流量及標準累計流量
B、顯示當前壓力、溫度、電池電壓
輸出功能
(1)脈沖輸出,p-p值由供電電源確定
(2)4~20mA兩線(xiàn)制電流輸出
(3)單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出
(4)帶有RS485通迅接口
供電電源
(1)DC5~24V
(2)標準型3V鋰電池安裝于儀表內部可連續使用八年以上
(3)溫壓補償型3V鋰電池安裝于儀表內部可連續使用四年以上
傳輸距離:傳感器至顯示儀距離可達500m
3.1 基本參數:
3.1.1 表1

儀表口徑及連接方式
25、40、50、80、100、150、200、250采用法蘭連接
25、40可采用螺紋連接
精度等級
±1.5%R、±1%R
量程比
1:10;1:20;1:30
顯示方式
寬屏顯示器同時(shí)顯示瞬時(shí)流量、日累積流量、總累積流量
溫度、壓力、時(shí)間、日期、電池電量
儀表材質(zhì)
表體:304不銹鋼;葉輪:防腐ABS或優(yōu)質(zhì)鋁合金;顯示器:鑄鋁
溫度、壓力傳感器
內置
被測介質(zhì)溫度(℃)
-30℃~+80℃
環(huán)境條件
介質(zhì)溫度:-30℃~+80℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106Kpa
通訊信號
三線(xiàn)制工況脈沖、三線(xiàn)制標況脈沖
三線(xiàn)制4-20mA、RS485協(xié)議、IC卡信號
供電電源
內置鋰電池、外供24VDC雙供電
傳輸距離
≤1000m
信號線(xiàn)接口
內螺紋M20×1.5
防爆等級
ExdIIBT6
防護等級
IP65
3.1.2 精度等級:1.0級、1.5級
3.1.3 使用條件:
• 環(huán)境溫度:-30℃~+ 60℃ ;
• 大氣壓力:86KPa~106KPa;
• 介質(zhì)溫度:-30℃~+ 80℃ ;
• 相對濕度:5%~95%
3.3儀表選型
1.選型說(shuō)明
    用戶(hù)在選型時(shí),應根據管道公稱(chēng)壓力、介質(zhì)最高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況、流量范圍及信號輸出要求合理選擇流量計的型號規格。
為使流量計的使用性能最佳,流量計的使用流量范圍應在(20%~80%)Qmax范圍內比較合適。
2.選型譜表
表3
型 號
說(shuō) 明
/
/
/
/
LY-LWGY
—□
/□
/□
/
類(lèi)型
D
/
/
/
智能溫度壓力補償型氣體渦輪流量計
儀表口徑
25A/B/C
25mm
/
/
/
40A/B
40 mm
/
/
/
/
50A/B
50 mm
/
/
/
/
80
80 mm
/
/
/
/
100
100 mm
/
/
/
/
150
150 mm
/
/
/
/
200
200 mm
/
/
/
/
250
250 mm
/
/
/
/
300
300 mm
/
/
/
/
傳感器材質(zhì)
N
基本材質(zhì),優(yōu)質(zhì)鋁合金。(最高耐壓:1.0MPa)
/
/
/
S
不銹鋼材質(zhì)。(高壓防腐型)
/
/
/
/
特殊結構
A
氧氣專(zhuān)用結構(脫油脫脂處理)
/
/
/
B
壓縮空氣專(zhuān)用結構(高流速設計)
/
/
/
/
    
口徑及流量范圍選型對照表
DN(mm)
液體
氣體
蒸汽
20
0.8-10
5-40
8-80
25
1-12
7.2-60
10-120
32
1.5-20
12-100
15-200
40
2-30
18-150
20-300
50
3-50
30-300
30-450
65
6-80
50-420
60-800
80
10-130
70-600
100-1300
100
20-200
120-1000
200-2000
125
30-300
180-1500
300-3000
150
45-450
240-2000
450-4500
200
90-900
480-4000
900-9000
250
120-1200
700-8000
1200-12000
300
180-2000
900-10000
1600-16000
儀表選型介紹
    已知某一供氣管線(xiàn)的實(shí)際工作壓力為(表壓)0.8MPa~1.2MPa,介質(zhì)溫度范圍為-5℃~+40℃,供氣量為3000~8000Nm3/h(標況流量),在不考慮天然氣組分的情況下,要求確定流量計的規格型號。
    分析:說(shuō)明書(shū)表4.2.1中給出的流量范圍為工況流量范圍,而本例中給出的流量范圍是標況流量范圍,因此,必須根據氣態(tài)方程先將標況流量換算成工況流量,然后再選擇合適的口徑。
優(yōu)勢及工作原理
    在氣體渦輪流量計的使用過(guò)程中,氣體流經(jīng)過(guò)流量計推動(dòng)渦輪葉片旋轉。葉輪的轉數與通過(guò)渦輪流量計的氣體體積成正比。流量計入口處安裝有一個(gè)特殊設計的專(zhuān)利導流架,隨著(zhù)流速的增加,對進(jìn)入流量計的氣流進(jìn)行加速。導流架的設計可消除任何潛在流體擾動(dòng),如渦流或不對稱(chēng)流。對渦輪葉片的推動(dòng)力也同時(shí)增加。確保了流量計在允許的誤差范圍內高精度計量,即使在小流量的狀況下也可以準確計量。作用在渦輪葉片上的氣流是軸向的,渦輪裝置在主傳動(dòng)軸上,傳動(dòng)軸配有高強度的球軸承。氣體通過(guò)渦輪葉片后,渦輪葉片的旋轉經(jīng)齒輪組減速后。入口通道內壓力得到回復,通道設計可確保流態(tài)的最優(yōu)化。
1、氣體渦輪流量計精度高,壓力損失小,始動(dòng)流量低,對溫度壓力和流量進(jìn)行自動(dòng)跟蹤補償,電池供電,可輸出多種信號,選用進(jìn)口軸承,壽命長(cháng),安裝維修方便。智能型速度式流量?jì)x表是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力補償,具有準確度高、重復性好、測量范圍寬、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
2、氣體渦輪流量計是一種測量封閉管道中氣體介質(zhì)流量的速度式儀表。適用于燃氣及其他工業(yè)領(lǐng)域中的氣體量精確測量。由于其體積小、精度高、重復性好。它吸取了國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)結構,經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計,綜合了氣體力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)等理論。采用先進(jìn)的傳動(dòng)結構而自行開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。
3、氣體渦輪流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補償的新一代流量計,是石油、化工、電力、冶金、工業(yè)鍋爐等工業(yè)行業(yè)的燃氣計量和城市天然氣、燃氣調壓站及燃氣貿易計量的理想儀表。它具有壓力損失小、準確度高、始動(dòng)流量低、抗振與抗脈動(dòng)流性能好、量程比寬等特點(diǎn)。
安裝連接
    氣體智能渦輪流量計是按照 ISO9951 標準并結合國內外流量?jì)x表先進(jìn)技術(shù)而研制開(kāi)發(fā)的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體的新一代高精度、高可靠性的精密計量?jì)x表,它出色的低壓和高壓計量性能,多種信號輸出方式以及對流體擾動(dòng)的低敏感性,使得流量計成為一種特別優(yōu)秀的能準確計量氣體累積量的商業(yè)貿易計量?jì)x表。
廣泛應用
    氣體渦輪流量計廣泛應用于石油、有機液體、無(wú)機液、液化氣、天然氣和低溫流體以及其它各種無(wú)腐蝕性氣體的計量或流量控制等場(chǎng)合。
主要特點(diǎn)
    滿(mǎn)足 ISO9951標準的技術(shù)要求,表體長(cháng)度為3DN(DN為流量計口徑),并經(jīng)高、低水平擾動(dòng)試驗;•可檢測被測氣體的溫度、壓力和流量,并顯示標準狀態(tài)下(P b =101.325KPa,T b =293.15K )的氣體體積累積量;
•流量范圍寬 ,重復性好,精度高,壓力損失小,起始流量低;•具有五段儀表系數設定及自動(dòng)修正的功能;•采用專(zhuān)利一體化整流器( 實(shí)用新型 專(zhuān)利號 ZL 03210043 • 4) ,對流量計的前后直管段安裝要求低 (前為≥ 2DN ,下游無(wú)要求);•內置式壓力、溫度傳感器,安全性能高、結構緊湊、外形美觀(guān)(外觀(guān)專(zhuān)利號:ZL 0333226 2•7)•對壓力、溫度傳感器的故障能自行診斷,并直接顯示在 LCD屏和上位機中;•一節鋰電池可連續使用兩年以上,并具有電池欠壓兩級報警輸出功能,更適合與 IC 卡管理系統的配套使用;•智能流量積算儀可以任意角度定位(轉動(dòng)角度為 350°),使流量計在各種安裝條件下的讀數更方便,更直接;•特有時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數據存儲之功能,無(wú)論什么情況,都能保證內部數據不會(huì )丟失,可永久性保存;•儀表具有RS-485通訊接口功能,并配備功能強大、界面豐富的數據管理軟件系統,可打印各種自動(dòng)生成的圖表;•儀表具有防爆及防護功能,防爆標志為 ExdⅡBT4, ExiaⅡCT4, 防護等級為 IP55 。
設備安裝
(1)氣體渦輪流量計屬于精密測量?jì)x表,在運輸、倉儲和操作時(shí)必須小心裝卸。
(2)在流量計裝入管道前,撕去法蘭進(jìn)出口處的粘帶,并用吹起的方法檢驗葉輪轉動(dòng)是否靈活平穩。
(3)流量計開(kāi)始安裝前,特別是安裝在新管路或經(jīng)維修的管路上時(shí),首先應清掃管路,去除所有的渣、鐵銹及其它的管路碎屑。
(4)管路液壓靜力試驗后,任何留在管線(xiàn)里的液體都會(huì )損壞渦輪流量計的內部零件。如果液壓靜力試驗是必要的話(huà),渦輪流量計必須要用一個(gè)管段來(lái)代替,確保在液壓靜力試驗后沒(méi)有液體留在渦輪流量計的上游管線(xiàn)里。
(5)流量計應水平安裝。帶有潤滑系統的流量計在安裝時(shí)應保證潤滑瓶開(kāi)口朝上。公稱(chēng)直徑DN≤200氣體渦輪流量計可以垂直安裝。安裝使用時(shí),氣流方向應從上至下。
(6)任何情況下,在渦輪流量計的上游應安裝一段公稱(chēng)直徑與流量計的公稱(chēng)直徑相同的直管段,長(cháng)度要求≥2DN;同時(shí)其下游也必須安裝一段與流量計的公稱(chēng)直徑相同的直管段或彎管,并且要求其總長(cháng)≥2DN。
(7)在氣體渦輪流量計入口管上游的漸縮管或漸擴管的開(kāi)口角度不能超過(guò)30。。為了保證氣體政策輸送,便于對流量計進(jìn)行維護,要在流量計安裝管道上設置旁通管道。
(8)氣體渦輪流量計宜緩慢地加壓和啟動(dòng),快速打開(kāi)閥門(mén)的沖擊負載通常會(huì )損壞葉輪。
(9)如果需要在渦輪流量計附近的管線(xiàn)上做焊接工作,則必須將渦輪流量計拆下來(lái)進(jìn)行。否則,會(huì )陰管道溫度過(guò)高而導致流量計的永久性破壞。
(10)安裝氣體渦輪流量計時(shí),注意使氣體流動(dòng)方向與表殼上箭頭所指的方向一致,安裝失誤會(huì )導致對渦輪流量計的破壞。
(11)管道必須沒(méi)有震動(dòng),管道內的氣流不能有大的脈動(dòng)和雜質(zhì),沒(méi)有灰塵和液體,進(jìn)入管路的外來(lái)物質(zhì)會(huì )嚴重地損壞渦輪流量計,當預計氣體流中可能存在損壞流量計的外來(lái)物質(zhì)時(shí),建議在渦輪流量計上游管道安裝過(guò)濾器。
(12)對于安裝在戶(hù)外的氣體渦輪流量計,為了防風(fēng)雨,應對其提供適當的保護措施。
(13)建議氣體渦輪流量計的實(shí)際使用流量應在流量計的最大額定流量的20%—80%范圍內。氣體渦輪流量計允許短時(shí)過(guò)載,但實(shí)際最大流量不能超過(guò)氣體渦輪流量計允許最大流量的20%,而且持續時(shí)間不能超過(guò)半小時(shí)。
(14)流量計安裝時(shí)務(wù)必保證渦輪流量計入口和出口的連接同軸對準,且各螺栓力均勻,以免影響密封效果。為了得到準確的測量結果,必須保證沒(méi)有密封件從法蘭伸入管線(xiàn)。
發(fā)展趨勢
1.原油的測量
(1)玻璃管液面計量油
    在油氣分離器上安裝一根長(cháng)80左右并與分離器構成連通管的玻璃管液面計。分離器內一定重要的油將水壓倒玻璃管內,根據玻璃管內水上升的高度與分離器內油量的關(guān)系得到分離器內油的重量,由此測得玻璃管內液面上升高度所需要的時(shí)間,即可折算出油井的產(chǎn)量。
    玻璃管量油是國內各油田普遍采用的傳統方法,約占油井總數的90%以上。該方法裝備簡(jiǎn)單、投資少,但由于采用間歇量油的方式來(lái)折算產(chǎn)量,導致原油系統誤差為10% ~20%。另外在高含水期,特別是在特高含水期,對于氣液比低的油井計量后的排液十分困難,該計量操作造成很大不便。
(2)電報量油
    在玻璃管液面計量油的基礎上,在規定的量油高度H上、下各安裝一個(gè)電極,當水上升到下電極時(shí),計時(shí)電表接通開(kāi)始計時(shí),水上升到上電極時(shí),電表切斷停止走動(dòng),記錄水上升H高的時(shí)間t,則可按照玻璃管液面計量油的方法計算出油井的產(chǎn)量。
(3)翻斗量油
    翻斗量油裝置主要由量油器、計數器等組成。一個(gè)斗裝滿(mǎn)時(shí)翻到排油,另一個(gè)斗裝油,這樣反復循環(huán)來(lái)累積油量。這種量油裝置結構簡(jiǎn)單,具有一定計量精度。
2.天然氣的測量
(1)孔板測氣
    孔板測氣是傳統的氣體計量方法,用節流孔板與波紋管壓差計配套進(jìn)行測量,根據氣體流經(jīng)孔板節流時(shí)前后的壓差來(lái)計算氣體流量。這種計量方法裝置結構簡(jiǎn)單,安裝方便,但量程較小,只有1:3,而且計量精度受孔板加工安裝精度的影響。
(2)分離器排液測氣
    在計量用油氣分離器量完油以后,關(guān)閉分離器的天然氣出口閥門(mén),根據排液的時(shí)間計算天然氣的產(chǎn)量。這種方法不需要專(zhuān)門(mén)的測量裝置,原理簡(jiǎn)單,但操作工作量大,且精度不高。
(3)氣體流量計測氣
    隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,氣體流量計在天然氣測量中的應用越來(lái)越多,常用的有氣體渦輪流量計、旋進(jìn)旋渦流計、渦街流量計、氣體羅茨流量計等。
    氣體渦輪流量計、旋進(jìn)旋渦流量計、渦街流量計是速度式流量測量?jì)x表。氣體渦輪流量計主要由渦輪、導流氣、磁電轉換器等組成,具有精度高、重復性好、反映快、測量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是具有運動(dòng)部件,容易磨損,從而影響測量的精度。
    渦街流量計是基于“卡門(mén)”渦街原理研制成的一種流量計。在管道中插入一個(gè)旋渦發(fā)生體,當管道中有流體流過(guò)時(shí),在旋渦發(fā)生體的兩側將交替產(chǎn)生旋渦,在下游交替排列的旋渦列被稱(chēng)為“渦街”,單位時(shí)間內通過(guò)某一點(diǎn)的渦街的數量與流體的流速成正比。渦街由壓力傳感器檢測,檢測的微弱電信號經(jīng)處理,轉換為流量進(jìn)行顯示或者遠傳。
    旋進(jìn)旋渦流量計工作原理;進(jìn)入流量計的流體通過(guò)旋渦發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達收縮短突然節流使旋渦流加速。當旋渦流進(jìn)入擴散段后,因回流的作用強迫進(jìn)入旋進(jìn)式二次旋轉。旋渦流的頻率與介質(zhì)速度成正比并且為線(xiàn)性關(guān)系,由壓力傳感器檢測,檢測的微弱電信號經(jīng)處理,可轉換為流量信號。
    旋進(jìn)旋渦流量計和渦街流量計都具有結構簡(jiǎn)單、準確度高、測量范圍大、無(wú)機械可動(dòng)件、安裝使用方便、不受介質(zhì)的密度、粘度等影響的優(yōu)點(diǎn)。
    氣體羅茨流量計是一種容積式流量計,計量精度較高,適用于精密的體積測量,廣泛用于貿易和精密儲運計量管理。但是在油井計量中分離出的天然氣含有較多的液滴,這會(huì )影響流量計轉動(dòng)機構的潤滑,容易出現卡、堵事故,所以一般不宜采用此類(lèi)流量計。
工作原理
    氣體渦輪流量計采用渦輪進(jìn)行測量。它先將流速轉換為渦輪的轉速,再將轉速轉換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時(shí)流量和總的積算流量,其輸出信號為頻率,易于數字化。圖中感應線(xiàn)圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過(guò)磁鐵時(shí),磁路的磁阻發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應信號。信號經(jīng)放大器放大和整形,送到計數器或頻率計,顯示總的積算流量。同時(shí)將脈沖頻率經(jīng)過(guò)頻率-電壓轉換以指示瞬時(shí)流量。葉輪的轉速正比于流量,葉輪的轉數正比于流過(guò)的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調制式信號,不僅提高了檢測電路的抗干擾性,而且簡(jiǎn)化了流量檢測系統。它的量程比可達10:1,精度在±0.2%以?xún)?。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時(shí)間常數可達0.01秒。
    氣體渦輪流量計廣泛應用于石油、有機液體、無(wú)機液、液化氣、天然氣和低溫流體等。
應用場(chǎng)合
    發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱行業(yè);航空、航天、造船、核能及兵器行業(yè);機械、冶金、煤礦及汽車(chē)制造行業(yè);石油、化工行業(yè);醫藥、食品及煙灑制造行業(yè);森工、農墾及輕工行業(yè)等。
常見(jiàn)問(wèn)題解決方法
1)在氣體渦輪流量計儀表安裝、連接過(guò)程中,應確保每一個(gè)環(huán)節的準確無(wú)誤,其中包括安裝前對現場(chǎng)的考察、安裝過(guò)程中氣體渦輪流量計儀表接線(xiàn)、系統接地線(xiàn)等方面,從而確保檢測到真實(shí)數據并能夠準確輸出。
2)對于運行中的計量系統可采用“雙軌計量,對比確認”的方法,以及“替代法”對運行中的計量氣體渦輪流量計儀表故障進(jìn)行確認和排除。
3)定期對氣體渦輪流量計儀表進(jìn)行整體清洗,必要時(shí)可對氣體渦輪流量計儀表的傳感頭部分進(jìn)行吹掃,避免雜質(zhì)在傳感頭處的凝結。寒冷的季節在計量直管段及氣體渦輪流量計儀表部分加伴熱裝置也有利緩解雜質(zhì)在計量氣體渦輪流量計儀表處的凝結。
4)定期對管道進(jìn)行排水,特別是直管段前的水分,依據具體情況設置專(zhuān)人定期排放,盡可能降低計量管段中的水分,最大限度的排除流體中的脈動(dòng)。
5)加強對計量系統數據的管理,設置定時(shí)打印功能,依據打印數據結合生產(chǎn)狀況對氣體渦輪流量計儀表的運行分析。
流量范圍
    氣體渦輪流量計流量范圍的選擇對其精確度及使用年限有較大的影響,并且每種口徑的流量計都有一定的測量范圍,流量計口徑的選擇也是由流量范圍決定的。選擇流量范圍的原則是:使用時(shí)的最小流量不得低于儀表允許測量的最小流量,使用時(shí)的最大流量不得高于儀表允許測量的最大流量。氣體渦輪流量計對于每日儀表實(shí)際運行時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)的斷續工作場(chǎng)合,選擇實(shí)際使用時(shí)最大流量的1.3倍作為流量范圍上限;對于每日儀表實(shí)際運行時(shí)間不低于8小時(shí)的連續工作場(chǎng)合,選擇實(shí)際使用時(shí)最大流量的1.4倍作為流量范圍上限。氣體渦輪流量計儀表下限流量以實(shí)際使用最小流量的0.8倍為合適。
選購要點(diǎn)
氣體渦輪流量計的選型要從以下幾個(gè)方面考慮:
一.氣體渦輪流量計的正確選型
1、精確度等級:一般來(lái)說(shuō),選用渦輪流量計主要是看中其高精確度,但是流量計準確度愈高,對現場(chǎng)使用條件的變化就愈敏感,所以,對儀表精確度的選擇要慎重,應從經(jīng)濟角度考慮。對于大口徑輸氣管線(xiàn)的貿易結算儀表,在儀表上多投入是合算的,而對于輸送量不大的場(chǎng)合選用中等精度水平的即可。
2、流量范圍:同上所述
3、氣體的密度:對氣體渦輪流量計,流體物性的影響主要是氣體密度,它對儀表系數的影響較大,且主要在低流量區域。若氣體密度變化頻繁,要對流量計的流量系數采取修正措施。
4、壓力損失:盡量選用壓力損失小的渦輪流量計。因為流體通過(guò)渦輪流量計的壓力損失愈小,則流體由輸入到輸出管道所消耗的能量就愈少,即所需的總動(dòng)力將減少,由此可大大節約能源,降低輸送成本,提高利用率。
  有人曾經(jīng)做過(guò)試驗,影響壓損的主要組件是渦輪流量計的前導流器,選用半橢球體的前導流器與選擇錐體的前導流器相比,前者渦輪流量計的壓損可大幅度降低。
5、結構型式:
  (1)內部結構宜選用反推式渦輪流量計。因為反推式結構在一定流量范圍內可使葉輪處于浮游狀態(tài),軸向不存在接觸點(diǎn),無(wú)端面摩擦和磨損,可延長(cháng)軸承的使用壽命。
  (2)按管道連接方式選型,流量計有水平和垂直安裝兩種方式,水平安裝與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接;小口徑和高壓管道選用螺紋連接;夾裝連接只適用于低壓中小管徑;垂直安裝只有螺紋連接。
  (3)按環(huán)境條件選型,考慮溫度、濕度的影響。天然氣計量要選擇本安型防爆渦輪流量計。
6、軸承:渦輪流量計的軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三類(lèi)材質(zhì)。天然氣計量?jì)x表軸承應選用碳化鎢材料。
  以上是選型時(shí)要考慮的主要方面。由于渦輪流量計類(lèi)型規格繁多,特別是不同的制造廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量有差別,選型時(shí)應盡量搜集制造廠(chǎng)及產(chǎn)品的有關(guān)技術(shù)標準等資料,進(jìn)行反復調查比較后再決定取舍。
二.使用和維護
    為保證氣體渦輪流量計長(cháng)期正常工作,必須經(jīng)常檢查流量計的運行狀況,作好維護工作,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)排除。
1、渦輪流量計投運前要先進(jìn)行儀表系數的設定,仔細檢查,確定流量計接線(xiàn)無(wú)誤、接地良好后方可送電。
2、定期對流量計進(jìn)行清洗、檢查和復校。設有潤滑油或清洗液注入口的流量計,應按說(shuō)明書(shū)的要求定期注入潤滑油或清洗液,以維護葉輪良好運行。
3、監查顯示儀表狀況,評估顯示儀表讀數,有異常要及時(shí)檢查。
4、保持過(guò)濾器暢通。過(guò)濾器被雜質(zhì)堵塞,可以從其入口、出口處壓力表讀數差的增大來(lái)判斷出,出現堵塞及時(shí)排除,否則,會(huì )嚴重降低流量。
5、對于大流量貿易結算計量,為保證流量計的精確度,流量計必須經(jīng)常校驗?,F場(chǎng)應配備在線(xiàn)校驗設備,或配備可移動(dòng)式校驗裝置,雖然一次性投資較大,但從長(cháng)遠經(jīng)濟利益考慮是值得的。
三、故障排除方法
第一、傳感器或配套的顯示儀表沒(méi)有輸出信號;
故障原因:
接線(xiàn)不對 葉輪卡死不轉 檢測線(xiàn)圈斷路或短路 前置放大器不良 前置放大器沒(méi)有電源或電源電壓太低 顯示儀表本身有故障;
排除方法:
檢查接線(xiàn)是否正確 檢查管道內是否有雜物 檢修放大器 檢修放大器 檢修放大器或提高電源電壓規定要求,檢修顯示儀
第二、流量為零仍有信號輸出;
故障原因:
外界強電磁場(chǎng)干擾 管道震動(dòng)引起葉輪來(lái)回擺動(dòng) 管道震動(dòng)引起磁鋼與線(xiàn)圈之間有相對運
排除方法:
檢查屏蔽線(xiàn)接地是否良好或排除干擾 消除管道震動(dòng) 消除管道震動(dòng)
第三、指示流量與實(shí)際流量不符。
故障原因:
第二故障原因引起 前置放大器不良 空氣或蒸氣混入管道 出口壓力過(guò)低 軸承磨損 葉輪附著(zhù)雜質(zhì)、贓物 配管不良 顯示儀表故障
排除方法:
消除管道震動(dòng) 檢修放大器 安裝空氣分離器 增加壓力 更換軸承 清洗管道 重新配管 檢修顯示儀表

 

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