摘要:渦輪流(liu)量計 是一種(zhǒng)利用渦輪感(gǎn)受流體平均(jun1)流速來導出(chu)流量的流量(liang)計✉️,常㊙️應用于(yú)昂貴介質(油(yóu)品、天然氣等(děng))的總量測量(liàng)。就如何實現(xiàn)流量計的高(gao)效利用,節約(yuē)使用🌈單位的(de)使用成本,實(shí)現儀器儀表(biǎo)利用效益的(de)最大化問題(tí),介紹了渦輪(lun)流量計的選(xuǎn)型依據,并以(yǐ)實例⭕計算分(fèn)析了渦輪流(liu)量計的選型(xíng),爲今♍後渦輪(lún)流量:計的合(he)理選型提供(gong)了一定的理(li)論依據。
0引言(yán)
　　渦輪流量計(ji)是現今使用(yong)比較廣泛的(de)流量計種類(lei)之。它具有測(ce)量精度高、安(ān)裝方便、使用(yòng)性能的穩定(dìng)性高等優🔴點(diǎn),廣泛應💋用于(yu)石化、冶金、城(chéng)市燃氣等行(háng)業，以及燃氣(qi)調壓站等場(chǎng)所。渦🙇🏻輪流量(liàng)計一般由流(liu)📧量變送器、前(qián)置放大器和(hé)顯示計算儀(yi)組成。它具體(tǐ)的工作原理(lǐ)是:當被測流(liú)體介質通過(guo)管内的渦輪(lún)🔅葉片時,渦輪(lun)因爲感受到(dao)流體的沖擊(ji)而做旋⁉️轉運(yun)動,在流量計(ji)量程的範圍(wéi)内渦輪的轉(zhuan)速和流量成(cheng)正比。渦輪流(liu)量計的轉數(shù)是通過磁電(diàn)💯轉☂️換器轉換(huàn)成電脈沖信(xin)号,再被前置(zhì)放大器放大(dà)，山顯示計算(suan)儀顯示流量(liàng)的大💔小。這樣(yàng)根據單位時(shi)間的脈沖數(shu)和累計的脈(mò)沖數就可以(yi)反映出單位(wei)時間的瞬時(shi)流量和累計(ji)流量。
　　通過流(liu)量計的流體(ti)體積示值是(shi)以渦輪葉輪(lun)轉數爲基準(zhun)的,即通過測(cè)量葉輪的轉(zhuǎn)速來反映通(tong)過管道的💯體(tǐ)積流量大小(xiao)。渦輪流量計(jì)結構如圖1-所(suo)示。

　　整(zheng)流器通常也(ye)叫導流器，主(zhǔ)要作用是消(xiao)除和誠少流(liu)體✌️流動中的(de)漩渦流、偏心(xīn)流等各種不(bu)是中心軸對(duì)稱的流體。
軸(zhóu)承用來固定(dìng)轉子使其很(hen)好地安裝在(zài)管道的中心(xin)線🤞處。
　　葉輪是(shi)轉子式渦輪(lun)流量計的主(zhu)要組成部分(fen),一般主⭐要由(you)螺旋形的葉(ye)片組成。一般(bān)葉片的直徑(jìng)剛好充滿♉管(guǎn)道,葉片的軸(zhou)向長度近似(sì)爲葉片的高(gāo)度。
　　一般所說(shuo)的儀表管段(duan)是指流量計(ji)的管段部分(fèn)，裏面包含了(le)📧整流器、軸承(chéng)、轉子傳感器(qi)等部分,有時(shi)候也包括上(shang)遊和下遊的(de)直管部分。
　　傳(chuan)感器的主要(yào)作用是把轉(zhuǎn)子轉動的信(xin)号轉換爲電(dian)信号。通常⭐将(jiang)渦輪流量計(ji)中感知流體(ti)流速的渦❗輪(lún)及其組合(包(bāo)括前後導流(liu)架、軸承、殼體(ti)及前置放大(da)器)統稱爲渦(wo)輪流量傳感(gan)器。
前置放大(da)器是爲了傳(chuan)送傳感器的(de)電信号而對(duì)其放大，整型(xing)從而得到輸(shu)出型号,再将(jiang)信号處理轉(zhuǎn)換爲二次儀(yí)表顯示的♻️信(xìn)号。
顯示器爲(wèi)渦輪流量計(jì)接受輸出輸(shū)出信号的裝(zhuāng)置。在流量🈲計(jì)運行的過程(cheng)中，瞬時流量(liang)、累計流量、儀(yí)表系數都可(ke)以在顯示器(qi)上顯示出來(lái)。
　　每個規格的(de)流量計,均有(yǒu)其流量範圍(wéi)。也即說,當介(jiè)質👄流‼️量低于(yú)下限流量時(shí)，介質流速太(tai)低,以緻無法(fǎ)檢測流速♈，或(huo)無法保證精(jīng)度;而當流量(liang)高于流量上(shang)限時，産生壓(ya)力損失過大(dà)，會産🔞生丢脈(mò)沖、漏計等現(xiàn)象,即使不✊漏(lòu)計,流量計也(yě)無法保證精(jing)度。
　　由于流量(liang)計的使用環(huan)境條件一般(bān)較爲惡劣,有(you)振♉動、脈動等(deng)幹🐪擾存在,因(yin)此,若流量計(ji)經常處于下(xia)限流量工作(zuò)時,就很難🛀保(bao)證👉計量精度(du)叫。一般應使(shi)流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量計的工(gōng)作流量範圍(wéi)處于最💃大工(gong)況流量的20%-90%。當(dang)使📱用環境很(hěn)理想時，流量(liang)計可工作于(yu)最小流量和(hé)最大海量之(zhi)間，但這僅考(kǎo)慮到流量計(ji)的流量範圍(wéi)。若在低壓介(jie)質使☔用,還應(ying)考慮壓力損(sun)失的影響。壓(yā)力損失大是(shì)流量計選型(xing)必須考慮的(de)--個重要因素(su),在有壓力損(sun)失要求時,應(ying)考慮此因素(sù)。
1渦輪流量計(jì)的選型數學(xué)依據
　　用戶在(zài)實際的流量(liang)計選擇應用(yòng)中,要盡量選(xuǎn)擇合适的流(liú)❄️量🌐計，既要避(bi)免資源浪費(fei)造成的過度(du)花費，又要避(bì)免選擇不合(he)🔱适的流量計(jì)影響測量的(de)精度✨,造成用(yòng)戶雙方的貿(mào)易糾紛。用‼️戶(hu)在選擇流量(liàng)計之前應首(shǒu)先估計管線(xian)輸送介質的(de)量和介質可(ke)能達到的溫(wen)度和壓力範(fan)圍，估算出輸(shu)送介✏️質的最(zui)高和最低的(de)工況流量,正(zhèng)确選擇規✌️格(gé)合适的流量(liang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計。選擇渦輪(lún)流💯量計的總(zong)體原則是:盡(jin)量使流量計(ji)在最大流量(liang)的20%-90%的範圍内(nei)運行，這樣流(liú)量計的最佳(jiā)計量性能及(jí)測📧量精度也(yě)是最高的。渦(wo)輪流量計選(xuǎn)型流程如圖(tu)二所示。

2選(xuan)型的數學計(ji)算依據
已知(zhi)介質的最低(dī)壓力、最高溫(wen)度和所需的(de)最大标準狀(zhuang)況下的流量(liàng),計算最大工(gong)況下的流量(liang):

已知介質的(de)最高壓力、最(zuì)低溫度和所(suo)需要最小标(biāo)準狀況下🌈的(de)流量,計算最(zuì)小工況流量(liàng):
　　式(1)、(2)中,Qgmx、Qgnn爲最大(dà)和最小的工(gong)況體積流量(liàng)(m/h),爲流量計在(zai)工作狀态下(xià)的壓縮Zn系數(shù)與标準狀态(tài)💜下的✊壓縮系(xì)數之比,Pgmx、Pgxi爲介(jie)質的最高和(he)最低的壓力(lì)💔值(kPa)，Pa爲當地的(de)大氣壓力值(zhi)😍(kPa),tmx、thin爲介質的最(zuì)高溫和最低(dī)溫，Qnmx.Qnan爲最大和(he)最小标準狀(zhuàng)況體積流量(liàng)❄️(kPa)。Zn
　　如果測量的(de)介質是天然(ran)氣的比值,可(ke)以參考表--數(shù)值。其中,天然(rán)氣的密度K=0.63Kg/m',二(er)氧化碳的摩(mo)爾分數Xc=0.00%，氮氣(qì)的摩爾分數(shù)Xn=0.00%。

3選型的實例(li)分析
　　已知一(yī)用戶在輸氣(qi)時實際的工(gong)作壓力範圍(wéi)是0.5-1.5MPa,介🌂質的溫(wen)度爲10--50度,供氣(qi)時最小.的流(liú)量爲2500m3/h;經過分(fen)析知道,天然(ran)氣的實際密(mì)度爲ρ=0.55Kg/m3,供氣最(zuì)大流量爲6000m3/h,氮(dàn)氣的摩爾分(fen)數爲Mn=1.5%,二氧化(huà)碳的摩爾分(fen)數爲Mc=0.6%;經測得(dé)知道,當地的(de)大氣壓值爲(wei)101.3kPa,試确定所選(xuǎn)用流量計的(de)口徑和流量(liang)範圍。
　　由剛才(cái)的流量計流(liú)量範圍計算(suan)模型公式知(zhī)道，當💔介質壓(ya)力🈲爲0.5MPa、溫度爲(wei)50度時天然氣(qi)壓縮因子影(yǐng)響最🙇‍♀️小，此時(shi)供氣量🙇‍♀️最小(xiao)，具有最大的(de)工況體積流(liu)量;而當介質(zhi)壓力爲1.5MPa、溫度(du)爲15度時,壓縮(suo)因子影響最(zuì)大,此時的供(gòng)氣量最大,具(jù)有最.小工況(kuàng)體積流量。

　　在(zai)工作狀态下(xià)它的流量範(fan)圍爲147.6--1107.78m3/h，所以選(xuǎn)擇流量範圍(wei)爲100--1500m3/h的渦輪流(liú)量計。
4結束語(yǔ)
　　渦輪流量計(jì)選型模型和(he)計算實例爲(wei)今後渦輪流(liú)量計在實際(jì)中的應用和(hé)選型提供了(le)一定的理論(lun)借鑒依據。

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