摘要:槽道(dao)式流量計(ji)
屬于差壓(ya)流量儀表(biao),而節流裝(zhuang)置的設計(ji)是運用了(le)流🌈體力❗學(xue)的基本原(yuan)理。因此,針(zhen)對于槽道(dao)式流量計(ji)☁️的工作原(yuan)理和特征(zheng)展開✊分析(xi),槽道式流(liu)量計在天(tian)然氣計量(liang)中的實際(ji)應用,希望(wang)😘能夠促進(jin)企業的正(zheng)确計量,并(bing)且也能在(zai)👌現場安裝(zhuang)環境,無法(fa)滿足傳統(tong)流量計使(shi)用的時候(hou),給天然氣(qi)管輸計量(liang),尋求一個(ge)📐合理的解(jie)決方案。
0引(yin)言
目前常(chang)用的天然(ran)氣計量方(fang)式有
标準(zhun)孔闆流量(liang)計
和
渦輪(lun)流量計
等(deng),而這些計(ji)量計有其(qi)自身的優(you)勢與缺點(dian),标準孔闆(pan)流量計的(de)量程比小(xiao)壓損大,并(bing)且對于技(ji)術會有✌️高(gao)要求,而渦(wo)輪計量計(ji)容易受到(dao)現場實際(ji)情況的幹(gan)擾,密度低(di)的時候流(liu)量會下降(jiang)升高,線性(xing)度變差并(bing)且容易産(chan)生腐蝕。
因(yin)此,爲了促(cu)進這些問(wen)題的解決(jue),在當前天(tian)然氣計量(liang)之♈中開始(shi)✌️着重加強(qiang)對于槽道(dao)式流量計(ji)的運用,通(tong)過對于🔞槽(cao)道🐉式流量(liang)計的工作(zuo)原理和特(te)點分析🚩,融(rong)合于天然(ran)氣計量需(xu)求,就能給(gei)一些特殊(shu)安裝環境(jing)以及運行(hang)情況不穩(wen)定的天然(ran)氣管輸計(ji)量提供💰相(xiang)應的參考(kao)。
1槽道式流(liu)量計工作(zuo)原理分析(xi)
流量監測(ce)工作開展(zhan)中電子技(ji)術發展速(su)度較快,二(er)次儀🈲表技(ji)術已經獲(huo)得了發展(zhan),然而因爲(wei)管道内的(de)流體力學(xue)特征,不斷(duan)的使用,仍(reng)舊沒有受(shou)到人們關(guan)注,還保持(chi)原本狀态(tai),從而導緻(zhi)🎯這一問題(ti)已經成爲(wei)在相關技(ji)術發展之(zhi)中,存在的(de)主要問題(ti),而不管使(shi)用哪種流(liu)量計在掌(zhang)握實際的(de)流量數據(ju)環節時,都(dou)需要在流(liu)量計㊙️的上(shang)遊了解标(biao)準管流,這(zhe)在實💞際運(yun)用環節比(bi)較困難,因(yin)此,整體計(ji)量結果不(bu)夠正确。
槽(cao)道流量計(ji)的運行原(yuan)理與孔闆(pan)流量計較(jiao)爲類似,都(dou)是将❌流體(ti)的連續性(xing)方程和伯(bo)努利方程(cheng)作爲計🐕算(suan)基礎,傳㊙️感(gan)器☎️使用了(le)紡錘體,固(gu)定支撐線(xian)和溫度,安(an)裝附件等(deng).
紡錘體在(zai)适當的位(wei)置上有較(jiao)長的等直(zhi)徑段以及(ji)測量🔞管的(de)内㊙️壁會構(gou)成均衡的(de)環道,在被(bei)測試的流(liu)體來到傳(chuan)感器後會(hui)經過節流(liu)紡錘體,然(ran)後再進入(ru)到通道中(zhong),讓通道的(de)流🏒體使用(yong)主流鍵和(he)管道内壁(bi)形成的環(huan)道流體兩(liang)邊,開始重(zhong)新形成環(huan)道裏的流(liu)體運動狀(zhuang)态,保持着(zhe)勻速分布(bu)的槽道流(liu)态,在流速(su)變快的時(shi)候壓力就(jiu)會降低。節(jie)流鍵的前(qian)半部♈與中(zhong)間部分會(hui)構成壓🏒力(li)差,那麽按(an)照壓力差(cha)和流量的(de)函數關系(xi),可以幫助(zhu)我們了解(jie)流體流量(liang),所以其也(ye)屬于差壓(ya)式流量計(ji)。
在安裝紡(fang)錘體的時(shi)候,要沿着(zhe)中軸線考(kao)慮力學相(xiang)關的原理(li)内❤️容,從而(er)使其具有(you)更加完善(shan)的流線性(xing),防止産生(sheng)流動分離(li)現象,并且(qie)對于流體(ti)的阻力也(ye)💋會最小。紡(fang)錘體中間(jian)和側流管(guan)❗的内壁上(shang)會構成均(jun)勻分布的(de)槽道,流量(liang)計壓力是(shi)來自紡錘(chui)體前半部(bu)✨分,測量的(de)管壁位置(zhi)形成低壓(ya)是因爲後(hou)半部分。測(ce)🔴流體接近(jin)紡錘體時(shi),速度會産(chan)🤟生很大的(de)變化,流到(dao)紡錘體頭(tou)部時,速度(du)會因爲力(li)度調整增(zeng)加而變大(da)🔞。流體到達(da)環形槽道(dao)🔴後的整體(ti)速度,呈現(xian)了規律性(xing)特點,壓力(li)的分布更(geng)加精準,環(huan)形隧道的(de)整體壓力(li)😘會因爲軸(zhou)線位置出(chu)現下降,保(bao)持穩定狀(zhuang)🔞态,基本上(shang)不會形成(cheng)脈動。
紡錘(chui)體前後支(zhi)撐片,會按(an)照飛機的(de)機翼設計(ji)觀念📐進行(hang)設計🐉,因此(ci)擁有顯著(zhe)的流線性(xing)特征,阻力(li)也會變小(xiao)🌈,會鞏固紡(fang)錘體,固定(ding)在管道上(shang),形成對稱(cheng)。
2槽道流量(liang)計的性能(neng)特點分析(xi)
2.1精度比較(jiao)高,擁有良(liang)好的重複(fu)性
槽道流(liu)量計的節(jie)流鍵設計(ji)較爲特别(bie),在整體流(liu)動速💘度控(kong)🌈制上可以(yi)自主調整(zheng),所以槽道(dao)流動的環(huan)形通道會(hui)保☀️證取⛹🏻♀️壓(ya)點,整體壓(ya)力趨于平(ping)穩。節流裝(zhuang)置保證了(le)☂️流體的☂️通(tong)暢,不會産(chan)生分流問(wen)題和漩渦(wo)問題也沒(mei)有附加壓(ya)力,産生整(zheng)體節流裝(zhuang)置的特點(dian),會使
差壓(ya)變送器
正(zheng)确切輕松(song)的獲取較(jiao)爲穩定的(de)壓力差,整(zheng)體的測量(liang)精度大概(gai)🌈在±0.5%,重複性(xing)在0.2以下,這(zhe)裏的重複(fu)性的含☔義(yi)是說氣🈲體(ti)與蒸汽測(ce)量👄環節形(xing)成的數據(ju),液體測量(liang)環節的精(jing)度大概在(zai)±0.2%,重複性‼️優(you)于0.1%,呈🏃現了(le)流量計的(de)基礎性能(neng),就是測量(liang)結果正确(que)。
2.2流量範圍(wei)大,量程比(bi)寬
若流量(liang)計測量的(de)流量比數(shu)值大的時(shi)候系數會(hui)形成常數(shu),流量☁️很小(xiao)時由于流(liu)體粘性問(wen)題形成非(fei)線性,就會(hui)讓流量計(ji)的🈲非線性(xing)整體範圍(wei)縮小,而系(xi)數也會.在(zai)整體流🎯量(liang)數值上保(bao)持⭐穩定的(de)值。在小流(liu)量非線性(xing)數🔞值範圍(wei)下👨❤️👨的流量(liang)計自身會(hui)呈💜現重複(fu)性特征,所(suo)以計量結(jie)果也比🌂較(jiao)正确。槽道(dao)流量計的(de)壓🔆力信号(hao)始終較🌈爲(wei)穩定,單表(biao)量程比可(ke)以達到⭕10:1,按(an)照不同的(de)特☂️殊需求(qiu),甚至可以(yi)達到15:1.
2.3無直(zhi)管段要求(qiu),擁有較強(qiang)現場适應(ying)力
在流量(liang)計測量的(de)精度上以(yi)及穩定性(xing)上管道流(liu)動具有重(zhong)要🎯影響,但(dan)想要呈現(xian)流動狀态(tai)難度較高(gao),需要首先(xian)安裝和管(guan)道相對比(bi)要長出許(xu)多的直管(guan)段,在流量(liang)計前方,還(hai)需安裝消(xiao)耗能量的(de)流動調節(jie)器,并且對(dui)管道的長(zhang)度進行縮(suo)短,并且即(ji)便👌完成了(le)這一工序(xu),能夠發揮(hui)的實際效(xiao)果還較爲(wei)有限。因爲(wei)槽👌道流量(liang)計在使用(yong)過程之中(zhong),能迅速的(de)直接将管(guan)道的流動(dong)過程呈現(xian)規律化,所(suo)以紡錘體(ti)在這-環節(jie)能發揮整(zheng)流功能,把(ba)流量計遭(zao)受的由于(yu)直管段長(zhang)度不足無(wu)法正常使(shi)用的問題(ti)解決,使其(qi)能夠使用(yong)的🏃♂️地區多(duo),也能幫助(zhu)企業減少(shao)安裝中的(de)成本投入(ru)。
2.4降低永久(jiu)性壓力損(sun)失
使用槽(cao)道流量計(ji),能令流體(ti)在經過節(jie)流件紡錘(chui)體時更✨加(jia)通暢,整體(ti)流動過程(cheng)不會産生(sheng)流動分離(li)問題,也不(bu)會形成漩(xuan)渦。節流裝(zhuang)置在流體(ti)流動層構(gou)成的阻力(li)👅是摩擦阻(zu)力,紡錘體(ti)經流體流(liu)♻️過後,通常(chang)壓❄️力會直(zhi)接恢複,在(zai)形成更大(da)壓差過程(cheng)裏🧑🏽🤝🧑🏻還能合(he)理降低壓(ya)力損耗,相(xiang)較于侵占(zhan)通道的流(liu)量計的壓(ya)力損失小(xiao)很多,隻有(you)孔闆流量(liang)計測量損(sun)耗的30%,相較(jiao)于
V錐流量(liang)計
,隻有50%的(de)損耗,與文(wen)丘裏管比(bi)較相似用(yong)。流量變大(da)的⭐時🚩候,壓(ya)力的損失(shi)反而會變(bian).小,這也是(shi)其他的流(liu)量計不可(ke)能🌈達到的(de)明顯優勢(shi),是槽道流(liu)量計的獨(du)特優點。
2.5保(bao)持流量系(xi)數穩定,使(shi)用壽命長(zhang)
在對槽道(dao)流量計紡(fang)錘體設計(ji)工作進行(hang)優化後,能(neng)構建🔞完善(shan)的♻️流線性(xing)測量過程(cheng),長久使用(yong)環境下流(liu)體沖擊的(de)磨損情況(kuang)減少,使槽(cao)道流量計(ji)日常使用(yong)環節整體(ti)流量系數(shu)更爲精準(zhun)🏃固定,不需(xu)反複調整(zheng)。并且也能(neng)🏃🏻♂️确保紡錘(chui)體上的前(qian)📐後兩個支(zhi)撐片,更牢(lao)固正确在(zai)管道相應(ying)位置上固(gu)定,具有軸(zhou)對稱特征(zheng)🧑🏾🤝🧑🏼。而支撐片(pian)是按💚照飛(fei)機機翼的(de)設計理論(lun)進行完善(shan)的,因此擁(yong)有流線性(xing)特征🔆,阻力(li)較小,整體(ti)節流裝置(zhi)牢固,擁有(you)較強的抗(kang)荷載功能(neng),設備運用(yong)時間與管(guan)🔅道使用時(shi)間相比較(jiao)來✉️說更長(zhang)。
槽道流量(liang)計包含的(de)清洗作用(yong),能讓節流(liu)件構成較(jiao)爲完善👨❤️👨的(de)流線性,因(yin)而流量計(ji)中的顆粒(li)狀的物體(ti)都不會停(ting)👅留,會直接(jie)跟随🏃♀️介質(zhi)流動而被(bei)帶走。目前(qian)其餘節流(liu)設備🧑🏾🤝🧑🏼存在(zai)着顯著的(de)流動分離(li)等諸多問(wen)‼️題,會導緻(zhi)使用環節(jie),污染物堆(dui)積無法排(pai)出,阻塞裝(zhuang)置。這個也(ye)側面呈現(xian)了槽道流(liu)量計整體(ti)運用狀态(tai)更爲穩定(ding),并且能保(bao)持更長的(de)使用時間(jian)。
3槽道流量(liang)計的應用(yong)效果分析(xi)
3.1槽道式流(liu)量計與孔(kong)闆流量計(ji)對比實驗(yan)
将兩種流(liu)量計串連(lian)在一起,運(yun)用相關儀(yi)器記錄下(xia)每天兩種(zhong)流量計測(ce)量出的數(shu)據結果,而(er)通過對于(yu)這兩❤️種數(shu)🤩據内容的(de)分析對比(bi),能發現數(shu)據差異。實(shi)驗地區🥰是(shi)我國的某(mou)天然氣外(wai)🐉輸站計量(liang),主要的内(nei)容就是天(tian)然氣外輸(shu)量。經過10天(tian)的數據結(jie)果對比,發(fa)☁️現槽道流(liu)量計與
孔(kong)闆流量計(ji)
的數據累(lei)計,綜合相(xiang)對誤差保(bao)持在-1.4%。所以(yi)也可以證(zheng)明,這🔞兩種(zhong)流量計整(zheng)體的計量(liang)結果比較(jiao)類似,在性(xing)🏃🏻能角度分(fen)析發現,這(zhe)兩種流量(liang)計的使用(yong)結果,基本(ben)不會出現(xian)差異,可以(yi)相互代替(ti)使用。
3.2槽道(dao)流量計與(yu)渦輪流量(liang)計對比實(shi)驗
将兩種(zhong)流量計串(chuan)連在一起(qi),然後在天(tian)然氣施工(gong)現場安⛷️裝(zhuang)在對應位(wei)置上,再記(ji)錄兩種流(liu)量計的每(mei)日數據内(nei)容,計算二(er)者之間構(gou)成的誤差(cha),對于二者(zhe)進行對比(bi)。
安裝地點(dian)是某天然(ran)氣采氣場(chang),主要作用(yong)就是計算(suan)天然氣的(de)日均消耗(hao)量。二者對(dui)比分析以(yi)後能夠通(tong)過數據得(de)知,槽道流(liu)量計和
渦(wo)輪流量計(ji)
的計量,兩(liang)種流量計(ji)的數值對(dui)比差距在(zai)-0.5%,所以這兩(liang)種流量計(ji)的整體計(ji)算結果基(ji)本上是一(yi)緻的,而在(zai)最後幾天(tian)的計🧑🏽🤝🧑🏻量結(jie)果則是完(wan)全一緻的(de),因此,在實(shi)🈲際使用環(huan)節,不論是(shi)使用哪種(zhong)流量計,整(zheng)體結果上(shang)不會存在(zai)過大的差(cha)📧異,前置管(guan)段長度能(neng)💋夠降低到(dao)5D。
3.3實驗結果(guo)分析
通過(guo)上述實驗(yan)分析得知(zhi),槽道流量(liang)計的自整(zheng)流功⭕能,能(neng)對于其他(ta)流量計在(zai)安裝環節(jie),要求直管(guan)段很長的(de)問題🌍進行(hang)解決,讓直(zhi)管段長度(du)降至5D實際(ji)的現場使(shi)用過程之(zhi)中,這一結(jie)論也充分(fen)得✔️到了證(zheng)實。然而對(dui)這兩種流(liu)量計展開(kai)對比分析(xi),能夠發現(xian),無論是哪(na)種流量計(ji),最終記錄(lu)出來的結(jie)果,都是比(bi)較類👄似的(de),所以市面(mian)上比較常(chang)見的幾種(zhong)流量計,在(zai)實際的天(tian)然氣流量(liang)計量工作(zuo)之中,都可(ke)以很好的(de)發揮效果(guo)。
通過幾個(ge)月的實驗(yan)測量結果(guo),能夠得知(zhi)槽道流量(liang)計擁有性(xing)能穩定、故(gu)障率比較(jiao)低、顯著抗(kang)幹擾能力(li)、精度高等(deng)諸多特點(dian)。
3.4槽道流量(liang)計應用分(fen)析
在槽道(dao)流量計長(zhang)久運用過(guo)程之中,通(tong)過觀察能(neng)夠發現,将(jiang)槽👣道🏃♀️式流(liu)量計運用(yong)在天然氣(qi)計量中,有(you)以下幾點(dian)應用效💔果(guo)。
第一,實際(ji)運用環節(jie),槽道式流(liu)量計對于(yu)安裝直管(guan)段和安裝(zhuang)同心度,沒(mei)有較爲嚴(yan)格的技術(shu)要求,在直(zhi)管段長度(du)不足的情(qing)況下,仍舊(jiu)能夠較爲(wei)穩定的狀(zhuang)态開展正(zheng)确的🌈測量(liang)工作,比較(jiao)匹配于企(qi)業的管線(xian)密集以及(ji)位置狹窄(zhai)🍉區域的安(an)裝。
第二,經(jing)過長久對(dui)于計量數(shu)據的比對(dui)與測試,能(neng)夠發現槽(cao)道❤️流量計(ji)的測量正(zheng)确性高,并(bing)且擁有寬(kuan)泛💛的量程(cheng)比,測量的(de)精度與其(qi)他的差壓(ya)式流量計(ji)比🍓較而言(yan)👌更爲正确(que),能夠使用(yong)在瞬時流(liu)量波動比(bi)較大的介(jie)質㊙️測量中(zhong)。
第三,槽道(dao)式流量計(ji)在長久運(yun)用過程之(zhi)中,始終保(bao)👨❤️👨持着😍穩定(ding)的狀态,沒(mei)有産生故(gu)障問題以(yi)及異常波(bo)動,整體的(de)運行維護(hu)成本與
超(chao)聲波流量(liang)計
而言,擁(yong)有顯著優(you)勢,并且維(wei)護的成本(ben)比較低。
第(di)四,由于槽(cao)道式流量(liang)計本質上(shang)還是
差壓(ya)式流量計(ji)
,量值溯源(yuan)能夠直接(jie)按照JJG640-2016《差壓(ya)式流量計(ji)檢定規程(cheng)》開展,和超(chao)‼️聲😄波流量(liang)計對比來(lai)說,整體的(de)檢定裝置(zhi)💞資源比較(jiao)多,運用的(de)檢定📧時間(jian)短,費用也(ye)很低同第(di)五,槽道式(shi)流量計不(bu)能在未知(zhi)組分狀況(kuang)下測量介(jie)質的密度(du)🤞,因此組分(fen)的轉變比(bi)較大的環(huan)境下,就需(xu)要關注流(liu)量計計算(suan)機模塊組(zu)分值的🧑🏽🤝🧑🏻修(xiu)改和确定(ding)🚶。因爲使用(yong)的時間還(hai)不夠長,所(suo)以槽道流(liu)量計節流(liu)件和内部(bu)結構的整(zheng)體磨🏃🏻♂️損情(qing)況,并沒有(you)相應的檢(jian)測結果,問(wen)題的暴露(lu)🔞還沒有達(da)到充分狀(zhuang)态,現階段(duan)不能對于(yu)流量計現(xian)場實際耐(nai)用情況給(gei)出判斷,後(hou)續可以通(tong)過檢定機(ji)拆卸流量(liang)計完成檢(jian)查,檢測流(liu)量計不同(tong)部㊙️件的磨(mo)損情況,從(cong)而判定流(liu)量計在現(xian)🌍場的耐用(yong)性。
4結語
綜(zong)上所述,槽(cao)道式流量(liang)計發揮自(zi)整流功能(neng),解決傳統(tong)壓差流量(liang)☁️計對于上(shang)下遊較長(zhang)直管段的(de)需求。企業(ye)的🐇現場安(an)裝條件複(fu)雜,很多環(huan)境都不能(neng)滿足傳‼️統(tong)流量計的(de)安裝需求(qiu),因此就會(hui)導緻💃🏻後續(xu)的測量結(jie)果産生較(jiao)大偏差,影(ying)響裝置正(zheng)常運轉,使(shi)生産運🏃♂️行(hang)管理工作(zuo)具有潛在(zai)風🤟險,槽道(dao)流量計屬(shu)于全新的(de)差壓式流(liu)量計,通過(guo)使用能夠(gou)發現擁有(you)較強的🈲現(xian)場适應力(li),并且測量(liang)的✔️精度較(jiao)高,因此在(zai)企業複💜雜(za)環境下,可(ke)以通過槽(cao)道式流量(liang)計的運用(yong),提高計量(liang)工作的質(zhi)量。
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