摘要:渦(wo)輪流量(liang)計 是一(yi)種利用(yong)渦輪感(gan)受流體(ti)平均流(liu)速來導(dao)出流量(liang)的💜流量(liang)計,常應(ying)用于昂(ang)貴介質(zhi)(油品、天(tian)然氣等(deng))的總❗量(liang)測量。就(jiu)如何實(shi)現流量(liang)計的高(gao)效利用(yong),節約使(shi)用單位(wei)的使用(yong)成🏃本,實(shi)現儀器(qi)儀表利(li)用✔️效益(yi)的最大(da)💰化問題(ti),介紹了(le)渦輪流(liu)量計的(de)選型依(yi)據,并以(yi)實例🏒計(ji)算分析(xi)了渦輪(lun)流量計(ji)的選型(xing),爲今✍️後(hou)渦輪流(liu)量:計的(de)合理選(xuan)型提供(gong)了一定(ding)的理論(lun)依據。
0引(yin)言
　　渦輪(lun)流量計(ji)是現今(jin)使用比(bi)較廣泛(fan)的流量(liang)計種類(lei)之。它具(ju)有測🌈量(liang)精度高(gao)、安裝方(fang)便、使用(yong)性能的(de)穩定性(xing)高等優(you)點,廣泛(fan)應用于(yu)石化、冶(ye)金、城市(shi)燃氣等(deng)行業，以(yi)及燃氣(qi)調壓站(zhan)等場所(suo)。渦輪流(liu)量計一(yi)般由流(liu)🌍量變送(song)器、前置(zhi)放大器(qi)和顯示(shi)💯計算儀(yi)組成。它(ta)具體的(de)工作原(yuan)理是:當(dang)被測流(liu)🔞體介質(zhi)通過管(guan)内的渦(wo)輪💔葉片(pian)時,渦輪(lun)因爲感(gan)受到流(liu)體的沖(chong)擊而做(zuo)旋轉運(yun)動,在流(liu)量計量(liang)程的範(fan)圍内渦(wo)輪的轉(zhuan)速和流(liu)量成正(zheng)比。渦輪(lun)流量計(ji)的轉數(shu)是通過(guo)磁電轉(zhuan)換器轉(zhuan)換成電(dian)脈沖信(xin)号,再被(bei)前置放(fang)大📧器放(fang)大，山顯(xian)示計算(suan)儀顯示(shi)流量的(de)大🔞小。這(zhe)樣根據(ju)單位時(shi)間🈲的脈(mo)沖數💋和(he)累計的(de)脈沖數(shu)就可以(yi)反映出(chu)單位時(shi)間的瞬(shun)時流量(liang)和累計(ji)流量。
　　通(tong)過流量(liang)計的流(liu)體體積(ji)示值是(shi)以渦輪(lun)葉輪轉(zhuan)數爲🈲基(ji)準的,即(ji)🐅通過測(ce)量葉輪(lun)的轉速(su)來反映(ying)通過管(guan)道的體(ti)積流量(liang)大小。渦(wo)輪流量(liang)計結構(gou)如圖1-所(suo)示。

　　整流器(qi)通常也(ye)叫導流(liu)器，主要(yao)作用是(shi)消除和(he)誠少🛀🏻流(liu)🔆體流💘動(dong)🐅中的漩(xuan)渦流、偏(pian)心流等(deng)各種不(bu)是中心(xin)軸對稱(cheng)的流體(ti)。
軸承用(yong)來固定(ding)轉子使(shi)其很好(hao)地安裝(zhuang)在管道(dao)的中心(xin)線處。
　　葉(ye)輪是轉(zhuan)子式渦(wo)輪流量(liang)計的主(zhu)要組成(cheng)部分,一(yi)般主要(yao)由螺旋(xuan)形的葉(ye)片組成(cheng)。一般葉(ye)片的直(zhi)徑剛好(hao)充滿管(guan)道,葉片(pian)的軸向(xiang)長度近(jin)似爲葉(ye)片的高(gao)度。
　　一般(ban)所說的(de)儀表管(guan)段是指(zhi)流量計(ji)的管段(duan)部分，裏(li)㊙️面🐪包含(han)🔞了整流(liu)器、軸承(cheng)、轉子傳(chuan)感器等(deng)部分,有(you)時候♌也(ye)包括上(shang)遊和👉下(xia)遊的直(zhi)💁管部分(fen)。
　　傳感器(qi)的主要(yao)作用是(shi)把轉子(zi)轉動的(de)信号轉(zhuan)換爲電(dian)信🌈号。通(tong)常将渦(wo)輪流量(liang)計中感(gan)知流體(ti)流速的(de)渦🧑🏾‍🤝‍🧑🏼輪及(ji)其組合(he)(包括前(qian)🐇後導流(liu)架、軸承(cheng)、殼體及(ji)前置放(fang)大器)統(tong)📐稱爲渦(wo)🈲輪流量(liang)傳感器(qi)。
前置放(fang)大器是(shi)爲了傳(chuan)送傳感(gan)器的電(dian)信号而(er)對其🈚放(fang)大，整型(xing)🌈從而得(de)到輸出(chu)型号,再(zai)将信号(hao)處理轉(zhuan)換爲二(er)🛀次儀表(biao)顯示的(de)信号。
顯(xian)示器爲(wei)渦輪流(liu)量計接(jie)受輸出(chu)輸出信(xin)号的裝(zhuang)置。在流(liu)🚶量計🎯運(yun)行的過(guo)程中，瞬(shun)時流量(liang)、累計流(liu)量、儀表(biao)🔱系數👈都(dou)可以在(zai)顯示器(qi)上顯示(shi)出來。
　　每(mei)個規格(ge)的流量(liang)計,均有(you)其流量(liang)範圍。也(ye)即說,當(dang)介質流(liu)量低于(yu)下限流(liu)量時，介(jie)質流速(su)太低,以(yi)緻無法(fa)檢測流(liu)速💁，或無(wu)法保證(zheng)精度;而(er)當流量(liang)高于流(liu)量上限(xian)時，産😘生(sheng)壓力🔞損(sun)失過大(da)，會産生(sheng)丢脈沖(chong)、漏計等(deng)現象,即(ji)使不🌈漏(lou)計,流量(liang)計也無(wu)法保證(zheng)精度。
　　由(you)于流量(liang)計的使(shi)用環境(jing)條件一(yi)般較爲(wei)惡劣,有(you)振🏒動、脈(mo)👅動等幹(gan)擾存在(zai),因此,若(ruo)流量計(ji)經常處(chu)于下限(xian)流量🤩工(gong)作👨‍❤️‍👨時,就(jiu)很難保(bao)證計量(liang)精度叫(jiao)。一般應(ying)使流⛹🏻‍♀️量(liang)計的工(gong)作流量(liang)範圍處(chu)于最大(da)工況流(liu)量的20%-90%。當(dang)使用環(huan)境很理(li)想時，流(liu)量計可(ke)工作于(yu)最小流(liu)量和最(zui)大海量(liang)之間🐅，但(dan)這僅考(kao)慮到流(liu)量計的(de)💚流量範(fan)圍。若在(zai)低壓介(jie)質使用(yong),還應考(kao)慮壓力(li)損失的(de)影響🤟。壓(ya)力損失(shi)大是✂️流(liu)量計選(xuan)型必須(xu)考慮的(de)--個重要(yao)因素,在(zai)有壓力(li)損失要(yao)求時🤩,應(ying)考慮此(ci)因素。
1渦(wo)輪流量(liang)計的選(xuan)型數學(xue)依據
　　用(yong)戶在實(shi)際的流(liu)量計選(xuan)擇應用(yong)中,要盡(jin)量選擇(ze)合♌适的(de)流量計(ji)，既要避(bi)免資源(yuan)浪費造(zao)成的過(guo)度花費(fei)，又要🚶避(bi)免👨‍❤️‍👨選擇(ze)💋不合适(shi)的流量(liang)計影響(xiang)測量的(de)精度,造(zao)成用戶(hu)雙方的(de)貿易糾(jiu)紛。用戶(hu)在選擇(ze)流量計(ji)之前應(ying)首先估(gu)計管線(xian)🈲輸送介(jie)質的量(liang)和介質(zhi)可能達(da)到的溫(wen)度和壓(ya)力範圍(wei)，估算出(chu)輸送介(jie)質的最(zui)高和㊙️最(zui)低的工(gong)況流量(liang),正确選(xuan)擇規🏃‍♂️格(ge)合适的(de)流量計(ji)。選擇渦(wo)輪流量(liang)計的總(zong)體原則(ze)是:盡量(liang)使流量(liang)計在最(zui)大流量(liang)的20%-90%的範(fan)圍内運(yun)行，這樣(yang)流量計(ji)的最佳(jia)計量性(xing)能及測(ce)量精度(du)也是最(zui)高的。渦(wo)輪流量(liang)計選型(xing)流🐆程如(ru)圖二所(suo)示。

2選型的(de)數學計(ji)算依據(ju)
已知介(jie)質的最(zui)低壓力(li)、最高溫(wen)度和所(suo)需的最(zui)大标準(zhun)狀況下(xia)的流量(liang),計算最(zui)大工況(kuang)下的流(liu)量:

已知(zhi)介質的(de)最高壓(ya)力、最低(di)溫度和(he)所需要(yao)最小标(biao)📞準狀況(kuang)✉️下的流(liu)量,計算(suan)最小工(gong)況流量(liang):
　　式(1)、(2)中,Qgmx、Qgnn爲(wei)最大和(he)最小的(de)工況體(ti)積流量(liang)(m/h),爲流量(liang)計在工(gong)作狀态(tai)下的壓(ya)縮Zn系數(shu)與标準(zhun)狀态下(xia)的壓縮(suo)系🍓數之(zhi)比,Pgmx、Pgxi爲介(jie)質的最(zui)高和最(zui)低的壓(ya)力值(kPa)，Pa爲(wei)💰當地的(de)大氣壓(ya)力值(kPa),tmx、thin爲(wei)介質的(de)最高溫(wen)和最低(di)溫，Qnmx.Qnan爲最(zui)大和最(zui)小标準(zhun)🔅狀況體(ti)積流量(liang)(kPa)。Zn
　　如果測(ce)量的介(jie)質是天(tian)然氣的(de)比值,可(ke)以參考(kao)表--數值(zhi)。其中,天(tian)然氣的(de)密度K=0.63Kg/m',二(er)氧化碳(tan)🔴的摩爾(er)分數Xc=0.00%，氮(dan)氣的摩(mo)爾分數(shu)Xn=0.00%。

3選型的(de)實例分(fen)析
　　已知(zhi)一用戶(hu)在輸氣(qi)時實際(ji)的工作(zuo)壓力範(fan)圍是0.5-1.5MPa,介(jie)質⚽的溫(wen)😄度爲㊙️10--50度(du),供氣時(shi)最小.的(de)流量爲(wei)2500m3/h;經過分(fen)析知道(dao),天🐅然氣(qi)❄️的實際(ji)密🏃🏻度爲(wei)💁ρ=0.55Kg/m3,供氣最(zui)大流量(liang)爲6000m3/h,氮氣(qi)的摩爾(er)分🐆數爲(wei)Mn=1.5%,二氧化(hua)碳的摩(mo)爾🧑🏽‍🤝‍🧑🏻分數(shu)爲Mc=0.6%;經測(ce)得知道(dao),當地的(de)大氣壓(ya)值爲101.3kPa,試(shi)确定所(suo)選用流(liu)量計的(de)口徑和(he)流量範(fan)圍。
　　由剛(gang)才的流(liu)量計流(liu)量範圍(wei)計算模(mo)型公式(shi)知道，當(dang)⭐介質壓(ya)力爲0.5MPa、溫(wen)度爲50度(du)時天然(ran)氣壓縮(suo)因子影(ying)響最小(xiao)，此時供(gong)氣量最(zui)小，具有(you)最大的(de)工況體(ti)積流量(liang);而當介(jie)質🚶‍♀️壓力(li)爲1.5MPa、溫度(du)爲15度時(shi),壓縮因(yin)子影響(xiang)最大,此(ci)時的供(gong)氣❗量最(zui)大,具有(you)最.小工(gong)🔴況體積(ji)流量。

　　在(zai)工作狀(zhuang)态下它(ta)的流量(liang)範圍爲(wei)147.6--1107.78m3/h，所以選(xuan)擇流量(liang)範圍爲(wei)100--1500m3/h的渦輪(lun)流量計(ji)。
4結束語(yu)
　　渦輪流(liu)量計選(xuan)型模型(xing)和計算(suan)實例爲(wei)今後渦(wo)輪流量(liang)🔴計💛在實(shi)際中的(de)應用和(he)選型提(ti)供了一(yi)定的理(li)論借鑒(jian)依據。

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