摘(zhāi)要:渦輪(lún)流量計(jì) 是一種(zhǒng)利用渦(wō)輪感受(shòu)流體平(píng)均流速(su)來導出(chū)流量🥵的(de)流量計(ji),常應用(yòng)于昂貴(guì)介質(油(yóu)品、天然(ran)氣等)的(de)總量測(ce)量。就如(rú)何實現(xian)流量計(jì)的高效(xiào)利用,節(jie)約使用(yong)單位的(de)使用成(cheng)本,實現(xian)儀器儀(yí)表利用(yòng)效益的(de)最大🤞化(huà)問題,介(jiè)紹了渦(wo)輪流量(liang)計的選(xuǎn)型依據(ju),并以實(shí)例🧡計算(suan)分析了(le)渦輪流(liu)量計的(de)選型,爲(wèi)今後渦(wo)輪流量(liang):計的合(hé)理選👉型(xing)🧡提供了(le)一定的(de)理論依(yi)據。
0引言(yan)
　　渦輪流(liú)量計是(shì)現今使(shǐ)用比較(jiào)廣泛的(de)流量計(ji)種類🧑🏾‍🤝‍🧑🏼之(zhī)。它具有(you)測量精(jing)度高、安(ān)裝方便(biàn)、使用性(xing)能的穩(wěn)定♉性高(gao)等優點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石(shi)化、冶金(jīn)、城市燃(rán)氣等行(háng)業，以及(jí)燃氣調(diào)🏃壓站等(děng)場所。渦(wo)♻️輪流量(liàng)計一般(ban)由流量(liang)變送器(qì)、前置放(fang)大🏃🏻‍♂️器和(hé)顯示計(ji)算儀組(zu)成。它具(ju)體的工(gong)作原理(lǐ)是:當被(bèi)測流體(tǐ)介質通(tōng)過👣管内(nei)的渦輪(lún)⁉️葉片時(shí),渦輪因(yīn)✨爲感受(shòu)到流體(ti)的沖擊(jī)而做旋(xuán)轉運動(dòng),在流量(liang)計量程(chéng)的範圍(wei)内渦輪(lún)的轉速(sù)和流量(liang)成正比(bi)。渦輪流(liú)量計的(de)轉數是(shì)通過磁(ci)電轉換(huàn)器轉換(huan)成電脈(mò)沖信号(hào),再被前(qián)🔅置放大(da)器放大(da)，山顯示(shi)計算儀(yí)顯示流(liu)量的大(da)小。這樣(yang)根據單(dan)位時間(jiān)的脈沖(chòng)數和累(lèi)計的脈(mo)沖數就(jiù)可以反(fǎn)映出單(dān)位時間(jiān)的瞬時(shí)流量和(hé)累計流(liu)量。
　　通過(guò)流量計(ji)的流體(tǐ)體積示(shi)值是以(yi)渦輪葉(ye)輪轉數(shu)爲基準(zhǔn)的🌈,即通(tong)過測量(liàng)葉輪的(de)轉速來(lai)反映通(tong)過管道(dao)的體積(ji)流量😘大(da)小📧。渦輪(lun)流量計(jì)結構如(ru)圖1-所示(shì)。

　　整(zheng)流器通(tong)常也叫(jiao)導流器(qi)，主要作(zuo)用是消(xiao)除和誠(cheng)少流🌍體(tǐ)流動中(zhōng)的漩渦(wo)流、偏心(xīn)流等各(ge)種不是(shì)中心軸(zhou)對稱的(de)流體。
軸(zhóu)承用來(lai)固定轉(zhuan)子使其(qí)很好地(dì)安裝在(zài)管道的(de)中心線(xiàn)處。
　　葉輪(lun)是轉子(zi)式渦輪(lun)流量計(ji)的主要(yao)組成部(bu)分,一般(bān)主要⛱️由(yóu)螺旋形(xíng)的葉片(piàn)組成。一(yī)般葉片(piàn)的直徑(jing)剛好充(chong)滿管道(dao),葉片的(de)軸向長(zhang)度近似(sì)爲葉片(piàn)的高度(du)。
　　一般所(suo)說的儀(yí)表管段(duàn)是指流(liu)量計的(de)管段部(bù)分，裏⭐面(mian)包含了(le)🚶‍♀️整流器(qì)、軸承、轉(zhuǎn)子傳感(gǎn)器等部(bu)分,有時(shi)候🐪也包(bāo)括上遊(you)和下遊(you)的直管(guan)部分。
　　傳(chuan)感器的(de)主要作(zuo)用是把(bǎ)轉子轉(zhuan)動的信(xin)号轉換(huan)爲電信(xin)号。通常(cháng)将渦輪(lún)流量計(jì)中感知(zhī)流體流(liu)速的渦(wo)輪及其(qi)組合(包(bāo)括前後(hou)導流架(jià)、軸承、殼(ké)體及前(qián)置放大(dà)器)統📱稱(chēng)爲渦輪(lún)流量傳(chuán)感器。
前(qian)置放大(da)器是爲(wei)了傳送(sòng)傳感器(qì)的電信(xin)号而對(dui)其放🐪大(da)，整型從(cong)而得到(dao)輸出型(xíng)号,再将(jiāng)信号處(chù)理轉換(huan)爲二次(cì)儀表顯(xiǎn)示的信(xìn)号。
顯示(shì)器爲渦(wō)輪流量(liang)計接受(shou)輸出輸(shū)出信号(hào)的裝置(zhi)。在流量(liang)計運行(hang)的過程(cheng)中，瞬時(shí)流量、累(lèi)計流量(liang)、儀表系(xì)數都可(kě)以在顯(xiǎn)示器上(shàng)顯示出(chū)來。
　　每個(ge)規格的(de)流量計(jì),均有其(qí)流量範(fàn)圍。也即(jí)說,當介(jiè)質流量(liàng)低❓于下(xia)限流量(liàng)時，介質(zhì)流速太(tài)低,以緻(zhì)無法檢(jiǎn)測流速(sù)，或無法(fǎ)保證精(jing)度;而當(dāng)流量高(gāo)于流量(liàng)上限時(shi)，産生壓(ya)力損失(shi)過大，會(hui)産生丢(diū)脈💘沖、漏(lòu)計等現(xian)象,即使(shi)不漏計(jì),流量計(ji)也無法(fǎ)保證精(jīng)度。
　　由于(yú)流量計(jì)的使用(yòng)環境條(tiao)件一般(ban)較爲惡(è)劣,有振(zhen)動、脈動(dong)🌈等幹擾(rǎo)存在,因(yin)此,若流(liú)量計經(jing)常處于(yu)下限流(liú)量工作(zuò)時,就很(hěn)難保證(zhèng)計量精(jing)度叫。一(yi)般應使(shǐ)流🌏量計(jì)的工作(zuò)流⭐量範(fàn)圍🚶‍♀️處于(yú)最大工(gōng)況流量(liang)的20%-90%。當使(shi)用環境(jìng)很理想(xiang)時，流量(liang)計可工(gong)作于最(zuì)小流量(liàng)和最🏃🏻‍♂️大(da)海量之(zhi)間，但這(zhe)僅考慮(lü)到流量(liàng)計的流(liú)量範圍(wéi)。若在低(di)壓介質(zhì)使用,還(hái)應考慮(lü)壓力損(sun)失的影(ying)響。壓力(li)損失大(da)是流量(liàng)計選型(xíng)必😍須考(kǎo)慮的--個(ge)重要因(yin)素,在有(you)壓力損(sun)失要求(qiu)時,應考(kǎo)慮此因(yīn)素。
1渦輪(lun)流量計(jì)的選型(xing)數學依(yi)據
　　用戶(hu)在實際(jì)的流量(liang)計選擇(zé)應用中(zhong),要盡量(liàng)選擇合(he)🌐适✊的流(liú)量♊計，既(jì)要避免(mian)資源浪(làng)費造成(chéng)的過度(dù)花費，又(you)要👉避免(miǎn)選擇不(bú)合适的(de)流量計(jì)影響測(ce)量的精(jing)度,造成(cheng)用戶雙(shuang)方的貿(mao)易糾紛(fēn)。用戶在(zai)選擇流(liu)量計之(zhī)前應首(shǒu)先🌈估計(ji)管線輸(shu)送介質(zhi)的量和(hé)介質可(ke)能達到(dao)的溫度(dù)和壓力(lì)範圍，估(gu)算出輸(shū)送介質(zhi)的最高(gao)和最低(di)的工況(kuàng)流量,正(zheng)确選擇(ze)規格合(hé)适的流(liu)量計。選(xuan)擇渦輪(lun)流量計(ji)的總體(tǐ)原則是(shì):盡量使(shi)流量計(jì)在最大(dà)🍉流量的(de)20%-90%的範圍(wei)内運行(hang)，這樣流(liu)量計的(de)最佳計(jì)量性能(neng)及測量(liàng)精度也(yě)是♻️最高(gao)的。渦輪(lún)流量計(jì)選型流(liú)程如圖(tú)二所示(shì)。

2選(xuan)型的數(shù)學計算(suan)依據
已(yǐ)知介質(zhì)的最低(di)壓力、最(zui)高溫度(du)和所需(xū)的最大(da)标準狀(zhuang)況下的(de)流量,計(ji)算最大(da)工況下(xià)的流量(liàng):

已知介(jiè)質的最(zui)高壓力(li)、最低溫(wēn)度和所(suǒ)需要最(zui)小标準(zhǔn)狀況下(xià)的流量(liang),計算最(zui)小工況(kuang)流量:
　　式(shi)(1)、(2)中,Qgmx、Qgnn爲最(zui)大和最(zuì)小的工(gong)況體積(ji)流量(m/h),爲(wei)流量計(ji)在工作(zuò)狀态下(xia)的壓縮(suo)Zn系數與(yu)标準狀(zhuang)态下的(de)壓🔞縮系(xi)數之比(bǐ),Pgmx、Pgxi爲介質(zhi)的最高(gāo)和最低(di)的壓力(lì)值(kPa)，Pa爲當(dang)地的大(da)氣壓力(li)值(kPa),tmx、thin爲介(jie)質的最(zui)高溫和(he)最低✍️溫(wēn)，Qnmx.Qnan爲最大(da)和最小(xiao)标準狀(zhuang)況體積(jī)流量(kPa)。Zn
　　如(ru)果測量(liang)的介質(zhi)是天然(rán)氣的比(bi)值,可以(yi)參考表(biao)--數值。其(qi)中,天然(rán)氣的密(mi)度K=0.63Kg/m',二氧(yang)化碳🈲的(de)摩♌爾💛分(fen)數Xc=0.00%，氮氣(qi)的摩爾(er)分數Xn=0.00%。

3選(xuǎn)型的實(shí)例分析(xī)
　　已知一(yī)用戶在(zai)輸氣時(shí)實際的(de)工作壓(ya)力範圍(wéi)是0.5-1.5MPa,介❤️質(zhi)的溫度(du)爲🔞10--50度,供(gong)氣時最(zuì)小.的流(liu)量爲2500m3/h;經(jīng)過分析(xī)知道,天(tian)然氣的(de)實際密(mì)度爲ρ=0.55Kg/m3,供(gong)氣最大(dà)流量爲(wei)6000m3/h,氮氣的(de)摩爾分(fen)數爲Mn=1.5%,二(er)氧化碳(tan)的摩爾(ěr)分數爲(wèi)Mc=0.6%;經測得(de)知道👈,當(dang)地的大(dà)📧氣壓值(zhí)爲101.3kPa,試确(que)定所選(xuan)用流量(liàng)計的口(kǒu)徑和流(liu)量範圍(wéi)。
　　由剛才(cai)的流量(liàng)計流量(liàng)範圍計(jì)算模型(xíng)公式知(zhi)道，當🌈介(jiè)質壓❓力(li)爲0.5MPa、溫度(du)爲50度時(shí)天然氣(qì)壓縮因(yin)子影響(xiang)最小，此(cǐ)時供🐇氣(qì)量最小(xiǎo)，具有最(zuì)大的工(gong)況體積(jī)流量;而(ér)當介質(zhì)壓力爲(wei)1.5MPa、溫度爲(wei)15度時,壓(ya)縮因子(zǐ)影響最(zui)大,此時(shí)的供氣(qì)🏃🏻量最大(da),具有最(zuì).小工況(kuang)體積流(liu)量。

　　在工(gong)作狀态(tai)下它的(de)流量範(fan)圍爲147.6--1107.78m3/h，所(suǒ)以選擇(zé)流量範(fan)圍爲100--1500m3/h的(de)渦🌈輪❌流(liú)量計。
4結(jie)束語
　　渦(wō)輪流量(liàng)計選型(xing)模型和(he)計算實(shi)例爲今(jīn)後渦輪(lún)流量計(jì)在實際(ji)中的應(yīng)用和選(xuan)型提供(gòng)了一定(ding)的理論(lùn)借鑒依(yi)據。

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