摘要:本文結(jié)合氣體渦輪流量計(jì)的實(shí)際使用情況,分析了氣體渦輪流量計(jì)的性能特點(diǎn),設(shè)計(jì)選型時(shí)需考慮的幾點(diǎn)因素,總結(jié)歸納出了在檢定精度的基礎(chǔ)上提高其使用精度的基本方法。
近幾年來，天然氣產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在燃?xì)馄髽I(yè)中流量計(jì)當(dāng)然是不可缺少的基礎(chǔ)管理工作,它的計(jì)量標(biāo).準(zhǔn)與否直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,已經(jīng)引起了很多企業(yè)的普遍關(guān)注。氣體渦輪流量計(jì)具有靈敏度高、重復(fù)性好、量程比寬、精度高等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于天然氣貿(mào)易結(jié)算計(jì)量,逐步成為我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易和交接計(jì)量的首選儀表之一,它的設(shè)計(jì)選型、檢定精度、安裝工藝、維護(hù)保養(yǎng)會(huì)直接影響其計(jì)量精度。
渦輪流量計(jì)的原理
渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),利用氣體推動(dòng)流量計(jì)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪.上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號(hào),經(jīng)運(yùn)算處理得出體積流量。其測(cè)量精度較高,精度等級(jí)可達(dá)到1.0級(jí)、1.5級(jí);量程比寬,一般為1:20測(cè)量范圍寬;結(jié)構(gòu)緊湊.輕巧，裝維護(hù)方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計(jì)量。
3如何控制誤差
3.1正確確定流量計(jì)使用的場(chǎng)所及規(guī)格
由于渦輪流量計(jì)渦輪慣性的存在.在流量波動(dòng)頻繁的場(chǎng)合不宜使用。否則會(huì)降低計(jì)量精度。要比較正確地估計(jì)用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情說.正確確定流量計(jì)的規(guī)格。從渦輪流量計(jì)誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計(jì)的工作流量范圍20%Qmax~80%Qmax(Qmax為流量計(jì)的最大流量)。
3.2渦輪流是計(jì)安裝要求
(1)氣體渦輪流量計(jì)前必須安裝過濾器:應(yīng)保持過濾器暢通若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞(可憑過濾器進(jìn)出壓差來判斷)時(shí).應(yīng)及時(shí)對(duì)過濾器進(jìn)行清洗若未配差壓計(jì)的每月清洗一次。(2)要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情說。(3)安裝時(shí)，密封墊不得突入管道中，流量計(jì)與管路軸線目測(cè)不得有明顯偏差,不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。(4)安裝時(shí)-定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。
4提高渦輪流量計(jì)使用精度的常用方法
(1)只要滿足流量計(jì)的使用條件(包括.流體的流動(dòng)特性.介質(zhì)特性.操作過程及流量范圍)與檢定時(shí)相一致，便會(huì)得到與流量計(jì)檢定精度等量的使用精度。這就要求流量計(jì)的使用與檢定的流體的流動(dòng)特性(流量計(jì)進(jìn)口的速度分布)相同;流體的物理性質(zhì)(密度等)也相同;檢定過程相同，并且在流量計(jì)的檢定流量范圍內(nèi)使用儀表常數(shù)，那么在對(duì)介質(zhì)密度壓力修正后。其使用精度便等同于其檢定精度。(2)若流量計(jì)的使用與檢定條件滿足上述相同性原則，并且流量計(jì)在檢定流量范圍內(nèi)定點(diǎn)使用時(shí)(使用其檢定流量下的儀表系數(shù)的平均值).則流量計(jì)的使用精度將會(huì)大大優(yōu)于其檢定精度。(3)若流量計(jì)在檢定該范圍內(nèi)實(shí)際使用時(shí)，可用特性方程。即依據(jù)檢定中得到的各個(gè)流量下的平均儀表系數(shù)與流量Q的對(duì)應(yīng)關(guān)系,借助最小二乘法原理，直線擬合得到K1=aq+b,用擬合后的K1代替儀表常數(shù)k,也可提高流量計(jì)的使用精度。
5渦輪流量計(jì)運(yùn)行管理及維護(hù)要求
(1)渦輪流量計(jì)的通氣和停氣要求。通氣順序:保證流量計(jì)后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài);再緩慢開啟流量計(jì)前端的閥門確保升壓速度≤35kPa/S;最后緩慢開啟流量計(jì)后端的閥門，使其從小流量下運(yùn)行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個(gè)過程保持有壓?jiǎn)?dòng)。停氣順序:先緩慢關(guān)閉流量計(jì)后端閥門:再緩慢關(guān)閉流量計(jì)前端閥門。(2)防止長(zhǎng)時(shí)間超量運(yùn)行。超流量運(yùn)行會(huì)嚴(yán)重影響使用壽命，降低計(jì)量精度導(dǎo)致誤差增大;(注意觀察表頭工祝流量百分比不宜長(zhǎng)時(shí)間超百分百)瞬時(shí)流量:從瞬時(shí)流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時(shí)用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運(yùn)行時(shí)流量范圍應(yīng)在20%~70%之間。如果長(zhǎng)期低限運(yùn)行或高限運(yùn)行都會(huì)對(duì)計(jì)量有影響:是否是用戶用氣負(fù)荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變.應(yīng)及時(shí)解訣。(3)注意溫度、壓力的數(shù)值。
根據(jù)氣態(tài)方程式：
方程式中:V。為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量.(m2);V為工作狀態(tài)下的體積量(m³);Z為工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。P=Pa+Pg為流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的絕對(duì)壓力(kPa):Pa為當(dāng).地大氣壓(kPa);P為流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)的表壓力(kPa);P為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa);T為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度(293.15K):T為介質(zhì)工況條件下的絕對(duì)溫度(273.15+t):K,為被測(cè)介質(zhì)攝氏溫度(℃);F為氣體壓縮因子從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測(cè)精度兩方面.在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實(shí)際偏差較大或示值不穩(wěn)定時(shí)，或與以前經(jīng)驗(yàn)數(shù)值存在較大偏差時(shí)，要及時(shí)處理o(4)在日常維護(hù)中或抄表檢查時(shí),應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號(hào)。如有電池符號(hào)的閃爍表示電池快沒電了，應(yīng)及時(shí)更換電池;如有異常報(bào)警、異常警告的符號(hào)出現(xiàn)要及時(shí)發(fā)現(xiàn).有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為.(5)對(duì)于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的進(jìn)口渦輪表,除抄取標(biāo)況體積值之外,同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對(duì)基表讀數(shù)與修正儀.上的工況流量是否一致,兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。(6)工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì).然后用干凈的布把兩端包好,防止污物、鐵霄等落人流量計(jì)將渦輪葉片損壞。.(7)為保證渦輪流量計(jì)長(zhǎng)期正常工作.應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行檢查.監(jiān)測(cè)葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時(shí)卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換.并重新檢定。(8)有潤(rùn)滑油或清洗液注人口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤(rùn)滑油或清洗液。保證葉輪良好運(yùn)行。在無潤(rùn)滑油情況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行勢(shì)必造成致命磨損.阻尼力增加而導(dǎo)致運(yùn)行變慢,計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命;
6結(jié)語
(1)渦輪流量計(jì)的檢定精度是在檢定條件下確定的,只有在使用條件與檢定條件滿足計(jì)量學(xué)相同性原則時(shí)，使用儀表常數(shù)的精度才可以等同于其檢定精度,反之將低于檢定精度。而滿足計(jì)量學(xué)相同性原則的檢定方法為在線檢定。(2)在滿足計(jì)量學(xué)相同性原則的基礎(chǔ)上提高流量計(jì)使用精度的方法主要是流量計(jì)的使用條件和日常運(yùn)行維護(hù)。(3)上述方法對(duì)精密渦輪流量計(jì)和氣體渦輪流量計(jì)具有同樣的效果。
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