德國VSEVTR1010流量計(jì)原裝同時(shí)我們還經(jīng)營:超聲波液位計(jì)基本要求 超聲波液位計(jì)換能器發(fā)射脈沖超聲波時(shí),都有一定的發(fā)射開角。從換能器下沿到被測介質(zhì)表面之間,由發(fā)射是超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi),盡可能有障礙物,因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施,如:人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。如果有障礙物干擾情況下,安裝時(shí)需要進(jìn)行"虛假回波存儲(chǔ)"。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。 安裝儀表時(shí)還要注意:最高料位不得進(jìn)入測量盲區(qū);儀表距罐壁必須保持一定的距離;儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合,儀表必須接地。測量的基準(zhǔn)是探頭的下邊沿。1、盲區(qū) 2、空倉(最大測量距離) 3、 最大量程 4、測量范圍注:使用超聲波物位計(jì)時(shí),務(wù)必保證最高料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)。安裝位置 在安裝超聲波物位計(jì)的時(shí)候,注意儀表和容器壁至少保持200mm的距離。1、基準(zhǔn)面2、容器中央或?qū)ΨQ軸 對(duì)于錐形容器,且為平面罐頂,儀表的最佳安裝位置是容器頂部中央,這樣可以保證測量到容器底部。常見安裝位置的正誤1、錯(cuò)誤:換能器應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直。2、錯(cuò)誤:儀表被安裝在拱形或圓形罐頂,會(huì)造成多次反射回波,在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避免安裝在容器中央。3、正確1、錯(cuò)誤:不要將儀表安裝于入料料流的上方,以保證測量的是介質(zhì)表面而不是入料料流。2、正確 注意:室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。攪拌 當(dāng)罐中有攪拌時(shí),超聲波液位計(jì)安裝盡量遠(yuǎn)離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行"虛假回波存儲(chǔ)",以消除攪拌葉片所產(chǎn)生的虛假回波影響。若由于攪拌產(chǎn)生泡沫或翻起波浪,則應(yīng)使用導(dǎo)波管安裝方式。泡沫 由于入料、攪拌或容器內(nèi)其他過程處理,會(huì)在某些液體介質(zhì)表面形成泡沫,衰減發(fā)射信號(hào)。如果泡沫造成測量誤差,應(yīng)將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi),或使用雷達(dá)液位計(jì)。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的測量不受泡沫的影響,是這種應(yīng)用的最佳選擇。氣流 如果容器內(nèi)有很強(qiáng)的氣流,例如:室外安裝,而且風(fēng)很大,或容器內(nèi)有空氣渦流,您應(yīng)該將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi),或使用雷達(dá)液位計(jì)或?qū)Рɡ走_(dá)液位計(jì)。根據(jù)高含水原油這一特殊介質(zhì)及其使用環(huán)境的特點(diǎn),對(duì)早期廣泛應(yīng)用于注水、注聚等計(jì)量中的電磁流量計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)。(1)對(duì)傳感器進(jìn)行防爆處理。通過現(xiàn)場應(yīng)用進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為高含水原油的計(jì)量場所是油氣密集的地方,需要對(duì)傳感器進(jìn)行防爆處理才能滿足工作需要。根據(jù)傳感器的特點(diǎn)及其使用環(huán)境的要求,選用了傳感器的復(fù)合防爆型式,即澆封隔爆型,防爆標(biāo)志為mdIIBT4.關(guān)鍵技術(shù)是傳感器主體結(jié)構(gòu)采用了澆封工藝技術(shù)、接線盒采用了隔爆外殼。接線盒的隔爆接合面為螺紋隔爆接合面,引人裝置采用密封圈壓緊螺母式,產(chǎn)品通過了國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心的5項(xiàng)試驗(yàn)。(2)提高轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗,保證流量計(jì)的測量精度。對(duì)電磁流量計(jì)來說,傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電勢只有幾毫伏,如要進(jìn)行準(zhǔn)確測量,要求轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳感器的內(nèi)阻,才能保證儀表的精度。電磁流量傳感器的內(nèi)阻僅與被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和電極直徑有關(guān)。高含水油的電導(dǎo)率隨含水情況有所變化,因此,采用了專用前置放大器,相應(yīng)地提高了轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗,保證了測量精度。(3)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)智能化。智能電磁流量計(jì)采用了自動(dòng)跟蹤式勵(lì)磁控制和智能反饋式信號(hào)放大處理技術(shù),使用了多CPU協(xié)同信息處理的方法,使儀表在功能上具有了支持各種傳感器匹配與校驗(yàn)、數(shù)字與模擬的系統(tǒng)連接、自診斷和安裝調(diào)試測試、斷電信息保護(hù)、在線信息查詢、軟件沖擊自動(dòng)恢復(fù)、多單位多形式的計(jì)量顯示選擇等全方位的智能化功能,操作使用十分方便。(4)改進(jìn)型電磁流量計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)。①適應(yīng)的場所:轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站的高含水油計(jì)量,因?yàn)檫@些場所的高含水油經(jīng)過油氣分離,流態(tài)比較穩(wěn).定,含水波動(dòng)較小,計(jì)量精度能夠保證;②被測介質(zhì)的含水率:>80%;③工作壓力:≤2.5MPa;.④被測介質(zhì)溫度:≤100℃;⑤傳感器襯里:可根據(jù)被測介質(zhì)的溫度選擇不同的襯里。高含水油的溫度一般在50~70℃,選擇耐油橡膠襯里可滿足計(jì)量要求;⑥口徑依據(jù)被測液量的滿量程流量來選擇。電磁流量計(jì)的流速下限為0.5m/s。一般流量測量以2m/s為經(jīng)濟(jì)流速,而在高含水油測量時(shí),流體的流速要求偏高一些,一般3~4m/s,這樣可以避免低流速時(shí)原油附著于測量管壁及電極上,保證正常計(jì)量。.流量計(jì)檢定時(shí)對(duì)檢定用流體的要求1.檢定用流體應(yīng)為單相氣體或液體,充滿試驗(yàn)管道,其流動(dòng)應(yīng)無漩渦。2.檢定用流體應(yīng)是清潔的,無可見顆粒、纖維等物質(zhì)當(dāng)檢定用流體為液體時(shí)的要求:(1)其介質(zhì)在管道內(nèi)和流量計(jì)內(nèi)任一點(diǎn)上的壓力應(yīng)高于其飽和蒸氣壓。對(duì)于容易氣化的介質(zhì),在流量計(jì)下游應(yīng)有一定的背壓。推薦背壓為最高檢定溫度下檢定用液體飽和蒸氣壓力的1.25倍(2)液體中不能夾雜氣體,在每次檢定過程中,液體溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃。(3)液體的黏度應(yīng)盡量與流量計(jì)實(shí)際測量液體的黏度相一致。如有差異,對(duì)流量計(jì)的影響一般應(yīng)不超過流量計(jì)最大允許誤差的1/3(4)當(dāng)檢定液體的黏度不能滿足被檢流量計(jì)的要求時(shí),可按其黏度修正公式進(jìn)行黏度修正(5)由于電磁流量計(jì)只能測量導(dǎo)電液體。其檢定用液體的電導(dǎo)率應(yīng)在5mS/m(50uS/cm)至500mS/m(5000uS/cm))的范圍內(nèi),或根據(jù)流量計(jì)制造廠給出的技術(shù)指標(biāo)確定。當(dāng)檢定用流體為氣體時(shí)的要求:(1)其介質(zhì)與實(shí)際使用介質(zhì)的密度、黏度等物理參數(shù)相接近(2)氣體中應(yīng)無游離水或油等雜質(zhì)存在,粉塵等固體物的粒徑應(yīng)小于5um。(3)每一次檢定過程中,介質(zhì)的溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃~±1℃。其壓力波動(dòng)應(yīng)不超過±0.5%。當(dāng)檢定用氣體為天然氣時(shí)的要求:(1)天然氣氣質(zhì)應(yīng)符合GB17820-2012Z類氣的要求。天然氣的相對(duì)密度為0.55~0.80。(2)在檢定過程中,氣體的組分應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定.天然氣取樣按GB/T13609-2012執(zhí)行,天然氣組分分析按GB/T13610-2003執(zhí)行。1.始動(dòng)比較低,量程比較寬 為滿足社會(huì)發(fā)展,超聲波流量計(jì)的計(jì)量范圍也越來越大,流速在0.05m/s~30m/s的范圍內(nèi)的流體都可以被精準(zhǔn)測量,量程比達(dá)到1:700左右,可測范圍也比較廣,可滿足氣體、液體傳輸過程中對(duì)安全的需求,并且靈敏度也比較高,可測量很小的流量,保證計(jì)量不間斷,可良好地滿足峰谷用量差異大的場合。2.自帶旋轉(zhuǎn)整流器 超聲波流量計(jì)中自帶旋轉(zhuǎn)整流器,因此,對(duì)超聲流量計(jì)安裝位置前后管道的要求比較低,解決了傳統(tǒng)流量計(jì)不確定流場打亂的問題,可形成自己所需的流場,旋轉(zhuǎn)整流器的使用,可促使前直管段從原先的20D縮短到5D之內(nèi),從而降低安裝管段的長度,降低對(duì)空間的要求,影響精度可控制在1%以內(nèi)。3.抗污染性能強(qiáng) 超聲波流量計(jì)通常都應(yīng)用在測量環(huán)境比較惡劣的場所,如果抗污染能力不足,必然會(huì)增加維修成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超聲流量計(jì)愈發(fā)先進(jìn)可靠,無可動(dòng)部件。而且具有很強(qiáng)的穿透性和自動(dòng)清洗功能,即便長時(shí)間運(yùn)行,粉塵、雜物、水汽等因素也不會(huì)影響測量的精度,維護(hù)量和維護(hù)成本都比較低。4.可實(shí)現(xiàn)智慧化管理 在超聲波流量計(jì)內(nèi)部可設(shè)置基于NB-IoT技術(shù)遠(yuǎn)傳模塊,利用局域網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,為中心控制端提供現(xiàn)場診斷資訊,進(jìn)行故障預(yù)處理和異常報(bào)警,提醒現(xiàn)場運(yùn)維人員及時(shí)處理,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)“少人值班或者無人值班”的智慧化管理。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)按結(jié)構(gòu)可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計(jì)將傳感元件放置于管道壁,傳感元件經(jīng)過加熱溫度高于流休溫度,流體流經(jīng)傳感元件表面導(dǎo)致上下游溫度發(fā)生變化,利用上下游溫度差測量流體流量,一般用于微小流速氣體流量的測量。 熱分布型熱式流最計(jì)的T.作原理如圖1所示,傳感元件由上游熱電阻、加熱器利下游熱電阻組成,加熱器位于管道中心,使得傳感元件溫度高于壞境溫度,上游熱電阻和下游熱電阻對(duì)稱分布于加熱器的兩側(cè)。圖1中曲線1所示為管道中沒有流休流過時(shí)傳感元件的溫度分布線.相對(duì)于加熱器的上下游熱電阻溫度是對(duì)稱的。當(dāng)有流體經(jīng)過熱式傳感元件時(shí),溫度分布為曲線2,顯然流體將上游部分的熱量帶給下游,導(dǎo)致上游溫度比下游溫度低,上下游熱電阻的溫度差△T反映了流體的流量,即△T=f(m)。當(dāng)流體流速過大時(shí),上下游熱屯陰的溫度差△7趨向于0,因此熱分布型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)用于測量低流速氣休微小流量。氣體質(zhì)量流量qm可表示為 式中:Cp-一流體介質(zhì)的定壓比熱容;A一熱傳導(dǎo)系數(shù);K一一儀表系數(shù)。 浸入型熱式流最計(jì)的工作原理如圖2所示,一般將兩個(gè)熱電阻置于中大管道中心,可測量中高流速流體。熱電阻通較小電流或不通電流,溫度為T;另一熱電阻經(jīng)較大電流加熱,其溫度T高于氣體溫度。管道中有氣流通過時(shí),兩者之間的溫度差為△T=Tv-T0氣體質(zhì)量流量qm與加熱電路功率P、溫度差△T的關(guān)系式為 式中:E一系數(shù)與流體介質(zhì)物性參數(shù)有關(guān);D一與流體流動(dòng)有關(guān)的常數(shù)。 如果保持加熱電路功率P恒定,這種測量方法為恒功率法;如果保持溫度差△T恒定,這種測量方法為恒溫差法,兩種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn),使用時(shí)據(jù)具體環(huán)境和需要而定。目前較普遍的是采用恒溫差法,由于需要不同的應(yīng)用領(lǐng)域,恒溫差法已不適用于某些場.合的測量,因此恒功率法應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。恒溫差法的基本原理是流體流過加熱的熱電阻表面使得熱電阻表面的溫度降低,熱電阻的阻值變小。反饋電路自動(dòng)進(jìn)行處理,通過熱電阻的加熱電流變大從而使得熱電阻溫度升高,即可使得熱電阻與流體溫度差恒定。通過測量傳感電路的輸出電流或輸出電壓便可獲得流量值。恒功率法的基本原理是加熱功率為恒定值,管道內(nèi)沒有流體流過時(shí)溫度差△7最大,當(dāng)流體流過熱電阻表面時(shí)熱電阻與流體溫度差變小,通過測量△T便可得到流體流量。1.儀表正確通電 電磁流量計(jì)無電源開關(guān)接入電源即進(jìn)入工作狀態(tài).儀表在通電后首先進(jìn)行自檢顯示器同時(shí)顯示生產(chǎn)商的電話號(hào)碼.自檢通過后進(jìn)入測量狀態(tài)測量指示燈閃爍.2.顯示切換 儀表工作在測量狀態(tài)時(shí)按AT鍵可以切換流量的瞬時(shí)值顯示和累積量顯示或同時(shí)顯示瞬時(shí)量和累積量.同時(shí)瞬時(shí)量指示燈和累積量指示燈相應(yīng)點(diǎn)亮顯示累積量時(shí)儀表上排數(shù)字顯示高6位累積流量,下排數(shù)字顯示低8位累積流量瞬時(shí)量和累積量同時(shí)顯示時(shí)下排只顯示累積流量的低8位.3.背光啟閉 儀表在測量狀態(tài)時(shí)按壓INC鍵可以開啟或關(guān)閉顯示的背光.4.前24小時(shí)累積量顯示 在測量狀態(tài)下按壓SET鍵約10秒至上排出現(xiàn)LOC字符輸入0001~0024后按SET鍵可查閱當(dāng)前累積流量或前23小時(shí)每小時(shí)的累積流量再按SET鍵返回測量狀態(tài).5.累積流量清零 儀表在測量狀態(tài)時(shí)按 SET 鍵至顯示LOC后輸入9090按SET鍵返回測量狀態(tài)再按INC鍵可以將累積流量清零.6.參數(shù)設(shè)置 在電磁流量計(jì)處于測量顯示狀態(tài)按SET建10秒顯示器上排出現(xiàn)"LOC"字符下排出現(xiàn)"0000"數(shù)字.點(diǎn)按AT鍵1次個(gè)位數(shù)可修改每點(diǎn)按AT鍵一次可修改位從右向左移一位同時(shí)上排顯示器最右端出現(xiàn)可修改的位數(shù)從右向左數(shù)密碼數(shù)值輸入完畢再按SET鍵兩次進(jìn)入相應(yīng)參數(shù)組內(nèi)的第一個(gè)參數(shù).每按SET鍵兩次既在確認(rèn)本次參數(shù)值的同時(shí)又進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)依此類推到最后一個(gè)參數(shù)后轉(zhuǎn)回測量狀態(tài)界面.各組參數(shù)見"功能參數(shù)速查表".1.一次測量元件引起的誤差 孔板流量計(jì)中的節(jié)流元件是尖銳的直角邊緣,流體在節(jié)流元件的入口收縮,根據(jù)伯努力方程,流速增加,壓力減小,孔板的測量原理就是根據(jù)孔板入口和出口的壓差進(jìn)行測量的??装迤解g后流出系數(shù)增大,產(chǎn)生測量誤差。流出系數(shù)對(duì)蒸汽流量測量的影響是普遍存在的。 測量管也是節(jié)流裝置的組成部分,其結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)有重要的影響,測量管除滿足前10D后5D的要求外,還對(duì)內(nèi)表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布與光滑管是有區(qū)別的,流出系數(shù)也不相同,管道結(jié)垢、腐蝕,流出系數(shù)發(fā)生變化,產(chǎn)生測量誤差?! ?duì)于孔板入口邊緣磨損的問題,我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,由于噴嘴入口是一個(gè)光滑的曲面,它的抗磨損,抗積污,抗變形程度遠(yuǎn)好于孔板,流出系數(shù)穩(wěn)定性也比孔板好,壓力損失也比孔板小得多,而且它的檢定周期為4年,大大減少了維護(hù)費(fèi)用。 對(duì)于測量管的問題,在管道安裝時(shí)就盡量選用光滑度高,質(zhì)量好的管道,必要時(shí)請(qǐng)專業(yè)廠家定制測量管道、連接法蘭,冷凝器等,補(bǔ)償用的溫度和壓力測量點(diǎn)也可以統(tǒng)一開工獲取。雖說一次性投資高些,但由于投入使用后沒有特別原因,一般不進(jìn)行更換,還是使用周期越長越好,這樣綜.合經(jīng)濟(jì)效益還是高些。2.測量信號(hào)的傳遞失真 測量信號(hào)傳遞是孔板前后的差壓信號(hào)經(jīng)導(dǎo)壓管傳遞到差壓變送器,由于結(jié)構(gòu)的不同,孔板流量計(jì)不同于渦街流量計(jì)那樣直接裝在管道上,它需要進(jìn)行信號(hào)傳遞。對(duì)于蒸汽流量測量而言,傳遞部分可由閥門,導(dǎo)壓管,冷凝器等部件組成。對(duì)于信號(hào)傳遞部件來講,應(yīng)保證傳遞信號(hào)不失真。實(shí)際使用中的大部分故障,往往是信號(hào)傳遞失真引起的。差壓信號(hào)產(chǎn)生的傳遞失真比作為補(bǔ)償用的溫度和壓力信號(hào)失真影響更大,必須引起注意。冷凝器在信號(hào)傳遞中處于關(guān)鍵位置,冷凝器中的液面保持一定高度,多余的冷凝液要回流到蒸汽管道,既要保證冷凝器中蒸汽很好地冷凝,又要使冷凝液回流暢通無阻。 氣相導(dǎo)壓管的一次根部閥門應(yīng)保證蒸汽氣相進(jìn)入冷凝器,冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道,否則兩只冷凝器液面不能保持相平,會(huì)對(duì)差壓信號(hào)產(chǎn)生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥,保證壓力信號(hào)傳遞通暢無阻,減少測量誤差?! y量用的導(dǎo)壓管要加保溫伴熱,否則冬季不能正常工作。不管采用電伴熱還是蒸汽伴熱,一定要保證兩只導(dǎo)壓管受熱均等,不然會(huì)因?qū)汗苤械囊后w的密度不同而產(chǎn)生附加差壓誤差?! ∽鳛閴毫ρa(bǔ)償用的變送器一般和壓力取壓口不在同一高度上,如果變送器比取壓口低,所測出的壓力為管道中蒸汽的壓力加上導(dǎo)壓管中冷凝液產(chǎn)生的壓力,可在變送器中進(jìn)行正遷移將這部分壓力遷移掉。使變送器測出的壓力為管道中實(shí)際蒸汽壓力。3.蒸汽密度問題產(chǎn)生的誤差 測量蒸汽質(zhì)量流量時(shí)要根據(jù)蒸汽的密度進(jìn)行計(jì)算,因蒸汽的密度計(jì)算不準(zhǔn)確產(chǎn)生測量誤差。蒸汽流量測量儀表中渦街流量計(jì)是用工藝車間提供的蒸汽密度值為參考值,不是實(shí)際的密度值,得出的蒸汽流量會(huì)和實(shí)際流量有誤差。選用渦街流量計(jì)時(shí),最好選用能進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償?shù)男吞?hào),并且安裝測溫和測壓元件取得溫度和壓力數(shù)值。孔板式流量計(jì)測出的流量由DCS系統(tǒng)顯示,沒有進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。為了提高測量的準(zhǔn)確度,必須進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。對(duì)于孔板流量計(jì),取得差壓信號(hào)的同時(shí),還需測得溫度和壓力信號(hào),通過DCS中的專用軟件進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償。4.相關(guān)系數(shù)的影響 流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε在一定范圍內(nèi)可看作常數(shù),但是,當(dāng)蒸汽的狀況偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí),其流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε就會(huì)發(fā)生變化,就不能視為常數(shù)。測量小流量時(shí),隨著雷諾數(shù)變小,流出系數(shù)C將產(chǎn)生較大的變化。測量高壓時(shí),則必須考慮氣體的可膨脹系數(shù)ε的影響,如果我們只補(bǔ)償密度變化的影響,即使實(shí)現(xiàn)了對(duì)密度的完全補(bǔ)償,其它各參數(shù)變化累加后的最大誤差仍達(dá)6%左右,其中,可膨脹系數(shù)ε引入的誤差最大。所以,要想提高儀表的測量精度,除補(bǔ)償密度外還應(yīng)考慮整個(gè)補(bǔ)償方程中其它參數(shù)變化的補(bǔ)償問題。DCS中的蒸汽測量模塊中,不僅有密度補(bǔ)償方式,還有流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε的修正辦法,只要我們選用合適的流量測量模塊,就能提高蒸汽流量的測量準(zhǔn)確度?! ∫话阏J(rèn)為,蒸汽干度X較高(X≥95%)時(shí)流體可視為單相流體。溫度壓力補(bǔ)償可按通常方法進(jìn)行。但出現(xiàn)-定誤差。干度越低密度越大。在蒸汽干度較低(X<95%)時(shí),管道中的流體處于二相流狀態(tài)。情況嚴(yán)重時(shí),流體分層流動(dòng),產(chǎn)生誤差更大。目前還沒有在線的干度測量儀表測量蒸汽的干度,最好的辦法就是加強(qiáng)蒸汽傳輸管道的保溫,提高蒸汽的過熱度,使蒸汽的干度較高,孔板流量計(jì)測量也比較準(zhǔn)確。渦輪流量計(jì)作為速度式儀表,以動(dòng)量矩守恒為基礎(chǔ),渦輪流量計(jì)基本力矩平衡方程為[1]: 式中 Tb一軸與軸承的粘性摩擦阻力矩(流動(dòng)產(chǎn)生的力矩); Td一渦輪流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩; Th一輪轂表面的粘性阻力矩; Tm一磁電阻力矩和軸與軸承的機(jī)械摩擦阻力矩之和; T1一葉片頂端與傳感器外殼的粘性摩擦阻力矩; Tw一輪轂端面粘性摩擦阻力矩; J一渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; ɷ-渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。 當(dāng)流速較低時(shí),渦輪流量計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不計(jì)。在這種情況下,式(1)可以簡化為: 由式(2)可以看出提高驅(qū)動(dòng)力矩是降低渦輪流量計(jì)啟動(dòng)排量的一-條捷徑。如圖1所示,傳統(tǒng)渦輪流量計(jì)入口端是直管段和軸向?qū)Я髌?流體流經(jīng)渦輪葉片之前只有軸向速度,對(duì)渦輪的驅(qū)動(dòng)力矩只是對(duì)渦輪葉片作用力的徑向分力產(chǎn)生的力矩。因?yàn)闇u輪葉片螺旋角為45°,如果將導(dǎo)流片改為螺旋角為-45°的螺旋導(dǎo)流片(圖2),當(dāng)流體進(jìn)入導(dǎo)流片時(shí)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),方向與渦輪葉片正交,使得流體在軸向流動(dòng)速度不變的基礎(chǔ)上增加了徑向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),流體的旋轉(zhuǎn)方向與渦輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致,在相同流量條件下,增加了流體對(duì)渦輪葉片的驅(qū)動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)降低啟動(dòng)排量和提高分辨率的目的,整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。應(yīng)用中存在的問題有: 1)氣體渦輪流量計(jì)要求被測介質(zhì)清潔。人工煤氣如凈化不好,存有煤焦油和萘等,會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)量的精度。致使此表在冬季只運(yùn)行半個(gè)月就出現(xiàn)故障而不記數(shù),拆開以后,發(fā)現(xiàn)軸承彈簧圈嚴(yán)重腐蝕。 (2)斷電造成氣量丟失。 解決問題的對(duì)策: 1)合理地制定保養(yǎng)計(jì)劃:根據(jù)腐蝕情沉而定,冬季半個(gè)月,其他季節(jié)可稍長一些(1~2個(gè)月)。另外,傳感器在工作中,葉輪的速度很高,即使在潤滑良好時(shí),仍有磨損產(chǎn)生,在使用一段時(shí)間后,應(yīng)換軸承并重新標(biāo)定。2)加裝油過濾器(見圖1)。其工作原理:當(dāng)氣體進(jìn)入罐體后經(jīng)擋板進(jìn)入凈化用油中,人工煤氣中的煤焦油灰塵萘硫化物等雜質(zhì)溶于油中,從油中返上的氣體經(jīng)不銹鋼過濾器后進(jìn)入流量計(jì)。加裝油過濾器后計(jì)量表不但運(yùn)行穩(wěn)定,而且保持精度。1997年在裝有渦輪流量計(jì)的600余戶的調(diào)壓站,安裝一臺(tái)油過濾器2臺(tái)德萊塞表,經(jīng)過近5個(gè)月的對(duì)比實(shí)驗(yàn),效果良好,儀表運(yùn)行穩(wěn)定,沒有發(fā)生過任何 故障。該表與德萊塞表進(jìn)行對(duì)比,總誤差在1%內(nèi),能夠滿足調(diào)壓站的要求。 3)對(duì)巡視人員加強(qiáng)計(jì)量知識(shí)的培訓(xùn),對(duì)每天的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行分析。 4)氣體渦輪流量計(jì)中的鋰電池一般可連續(xù)使用一年,但要保證計(jì)量表穩(wěn)定運(yùn)行,不能等到電池沒電再換。1、插入式渦街流量計(jì)可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量;2、無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便;3、壓力損失小,量程范圍寬;范圍度達(dá)1:25;4、采用消擾電路和抗振傳感頭;5、采用消擾電路和抗振傳感頭,使儀表具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能;6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。7、可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝傳感器,可實(shí)現(xiàn)放大器與傳感器分離(分離距離15m);8、SSP自適應(yīng)頻譜波技術(shù) 小漩渦采集 模塊化設(shè)計(jì) 保證產(chǎn)品的高可靠性和一致性9、插入式渦街流量計(jì)內(nèi)置完善的抗干擾 多級(jí)保護(hù)電路 有效消除振動(dòng)干擾 溫度壓力檢測及補(bǔ)償單元10、兼有二線電流和三線脈沖輸出功能 具備HART功能 可遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和調(diào)試德國VSEVTR1010流量計(jì)原裝電磁流量計(jì)傳感器兩電極、被測液體、放大器內(nèi)阻構(gòu)成一個(gè)閉合回路如下圖2.9,這相當(dāng)與一個(gè)一匝的變壓器次級(jí)繞組,勵(lì)磁線圈相當(dāng)與初級(jí)線圈,閉合回路相當(dāng)與次級(jí)線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場,總有部分磁力線穿過,這樣即使流速為零,也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這就是“變壓器效應(yīng)"。根據(jù)楞次定律得到干擾電動(dòng)勢:可見ew與勵(lì)磁頻率相關(guān),與被測液體流量無關(guān)。干擾信號(hào)比電磁流量計(jì)流量信號(hào)相位要滯后90°,所以把干擾電動(dòng)勢稱為正交干擾,由于正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)時(shí)間t的微分,它又叫做微分干擾。電磁流量計(jì)應(yīng)用中主要存在以下幾點(diǎn)不足:(1)電磁流量計(jì)井下精確定位問題。由于儀器本身沒有深度定位裝置,僅器下入深度的計(jì)量是靠絞車上的深.度計(jì)數(shù)器來完成。深度計(jì)數(shù)器計(jì)量結(jié)果的精度不但與計(jì)數(shù)器本身有關(guān),而且還與工作環(huán)境有關(guān)。如果深度誤差太大,測量結(jié)果就失去意義。因此,深度校正是現(xiàn)場測試的一個(gè)關(guān)鍵問題。(2)管徑變化對(duì)測量結(jié)果的影響。通常應(yīng)用的電磁流量計(jì)是中心流速式的,僅器的標(biāo)定是在特制的管道中完成的,如果測量環(huán)境與標(biāo)定環(huán)境不同,就會(huì)出現(xiàn)測量誤差。以內(nèi)流式儀器為例,若它在內(nèi)徑為φ62mm光油管中標(biāo)定,在內(nèi)徑為φ59mm的涂料油管中測量時(shí)就會(huì)引入最大15.28%的誤差。這是系統(tǒng)誤差,因此在儀器測量過程中要搞清楚被測管道的內(nèi)徑,解釋資料時(shí)要扣除因管徑變化引起的測量誤差。大量實(shí)際測量數(shù)據(jù)表明,由管徑變化引起的誤差都在10%以內(nèi)。(3)電磁流量計(jì)的標(biāo)定問題。儀器是用清水標(biāo)定的,若注,入介質(zhì)改為污水或其它非清水介質(zhì)時(shí)會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響,也是應(yīng)用中要考慮的一個(gè)問題。在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要在現(xiàn)場對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定,且要保證標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(4)不能連續(xù)測量。電磁流量計(jì)如果能連續(xù)測量管柱內(nèi)的流動(dòng)剖面,就能直觀地反映出整個(gè)井筒內(nèi)的吸水情況,這樣有利于測井資料的解釋。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷,電磁流量計(jì)目前還不能完全實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量。德國VSEVTR1010流量計(jì)原裝 氣體渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)量儀表的一種,其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(圖1)主要由殼體、葉輪支架、軸承支架、葉輪軸、軸承葉輪、導(dǎo)流整流器、計(jì)數(shù)裝置組成。當(dāng)被檢測氣體經(jīng)過氣體渦輪流量計(jì)時(shí),氣體在導(dǎo)流整流器中被整流和加速,然后推動(dòng)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn),葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和進(jìn)過流量計(jì)的流體流速成正比,通過一系列的減速,最后由計(jì)數(shù)裝置對(duì)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)進(jìn)行累加,達(dá)到流量計(jì)計(jì)量的目的。 但是通過多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn),儀表的精度除了受零部件加工精度的影響以外,和軸承選用也有很大的關(guān)系,儀表要想保持長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,軸承必須有足夠的使用壽命,但是,對(duì)于進(jìn)行維修和維護(hù)的儀表進(jìn)行故障統(tǒng)計(jì)分析,大多是由于軸承的失效造成了儀表的損壞,對(duì)其進(jìn)行受力分析(圖2)表明,傳統(tǒng)型的流量計(jì)結(jié)構(gòu)在軸承的設(shè)計(jì)方面是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。 葉輪受到氣流的沖擊,氣流對(duì)葉輪除了產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的推力外,還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于葉輪的推力F推力,為了維持平衡,固定軸承會(huì)受到一個(gè)由軸承支架提供的反作用力F反推力。固定軸承為了支撐葉輪及軸系本身的重力會(huì)受到-個(gè)壓力N反推力,浮動(dòng)軸承由于阻止葉輪以固定軸承為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)會(huì)得到一個(gè)壓力T",因此,固定軸承處在一個(gè)最惡劣的工作環(huán)境之下,經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),在缺少潤滑的情況下,固定軸承的使用壽命大打折扣。特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,垂直于葉輪的推力F推力也會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高,固定軸承的使用狀況隨之更加惡化。事實(shí)也正是如此,在維修的氣體渦輪流量計(jì)中,離葉輪較近的固定軸承損壞幾乎占到了100%,軸承最后只剩下了內(nèi)圈外圈,葉輪也因此波及,儀表不得不進(jìn)行關(guān)鍵部件的更換,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行排除還好,如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成經(jīng)濟(jì)上的損失我們將無法彌補(bǔ)。為了改善固定軸承的使用環(huán)境,軸承所承受的支撐力我們無法改變,但是,我們可以想辦法改善固定軸承所受到的反作用力F反推力,因此,引入了氣體推力軸承的設(shè)計(jì)。根據(jù)SH/T3104-2000《石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定渦街流量計(jì)的安裝要求如下:(1)測量液體時(shí)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于被測介質(zhì)完全充滿的管道上。(2)渦街流量計(jì)在水平敷設(shè)的管道上安裝時(shí),應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對(duì)變送器的影響。(3)渦街流量計(jì)在垂直管道上安裝時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:①測量氣體時(shí),流體可取任意流向②測量液體時(shí),液體應(yīng)自下而向上流動(dòng)。(4)渦街流量計(jì)下游應(yīng)具有不小于5D(流量計(jì)直徑)的直管段長度,渦街流量計(jì)上游直管段長度應(yīng)符合以下規(guī)定:①當(dāng)工藝管道直徑大于儀表直徑(D)需縮徑時(shí),不小于15D;②當(dāng)工藝管道直徑小于儀表直徑(D)需擴(kuò)徑時(shí),不小于18D;③流量計(jì)前具有一個(gè)90°彎頭或三通時(shí),不小于20D;④流量計(jì)前具有在同一平面內(nèi)的連續(xù)兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑤流量計(jì)前具有不同平面內(nèi)的連接兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑥流量計(jì)裝于調(diào)節(jié)閥下游時(shí),不小于50D;⑦流量計(jì)前裝有不小于2D長度的整流器,整流器前應(yīng)有2D,整流器后應(yīng)有不小于8D的直管段長度。(5)被測液體中可能出現(xiàn)氣體時(shí),應(yīng)安裝除氣器。(6)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于不會(huì)引起液體產(chǎn)生氣化的位置。(7)渦街流量計(jì)前后直管段內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑的偏差應(yīng)不大于3%。(8)對(duì)有可能損壞檢測元件(旋渦發(fā)生體)的場所,管道安裝的渦街流量計(jì)應(yīng)加前后截止閥和旁路閥,插入式渦街流量計(jì)應(yīng)安裝切斷球閥。(9)渦街流量計(jì)不宜安裝在有震動(dòng)的場所。
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