摘要:渦輪(lún)流量計 是一種利(lì)用渦輪感受流體(ti)平均流速來導出(chu)流量的流量計👨‍❤️‍👨,常(cháng)👄應用于昂貴介質(zhi)(油品、天然氣等)的(de)總量測量。就如何(he)實現流量計的高(gāo)效利用,節約使用(yong)單位的使用成本(běn),實現儀器儀表利(li)用效益的最大化(hua)問題,介紹了渦輪(lún)流量計的選型依(yī)據🙇‍♀️,并以實例♍計算(suan)分析了渦輪流量(liang)計的選型,爲今後(hou)渦輪流量🌍:計的合(he)理選型提供了一(yī)定的理論依據。
0引(yin)言
　　渦輪流量計是(shi)現今使用比較廣(guǎng)泛的流量計種類(lèi)之。它具有測量精(jīng)度高、安裝方便、使(shi)用性能的穩定性(xìng)高等優點,廣泛應(yīng)用于石化、冶金、城(chéng)市燃氣等行📧業，以(yi)及燃氣調壓站等(děng)場所。渦輪流量計(jì)一般由流量變送(song)器、前置放大器和(hé)顯示計算儀組成(cheng)。它具體📱的工作原(yuán)理是:當被測流體(ti)介質通過管内的(de)渦輪葉片時,渦輪(lun)因👅爲感受到流體(ti)的沖擊而做旋轉(zhuǎn)運🔞動,在流量計量(liàng)程的範圍内渦輪(lun)的‼️轉速和流量成(chéng)正👈比。渦輪流量計(jì)的轉數是通過磁(ci)電轉換器轉換成(cheng)電脈沖信号,再被(bei)前置放大器放大(dà)，山顯示計算🙇‍♀️儀顯(xian)示流量的大㊙️小。這(zhè)樣根據單位時間(jiān)的脈沖數和累計(ji)的脈沖數就可以(yǐ)🚩反映出單位時間(jiān)的瞬時流量和累(lei)計流量。
　　通過流量(liàng)計的流體體積示(shi)值是以渦輪葉輪(lún)轉數爲🈲基準🚶‍♀️的,即(jí)通過測量葉輪的(de)轉速來反映通過(guò)管道的🌍體積流量(liang)大小。渦輪流量計(ji)結構如圖1-所示。

　　整流器通常也叫(jiào)導流器，主要作用(yong)是消除和誠少流(liu)體流動中的漩渦(wō)流、偏心流等各種(zhong)不是中心軸對稱(cheng)的流體。
軸承用來(lái)固定轉子使其很(hěn)好地安裝在管道(dao)的中心線處。
　　葉輪(lún)是轉子式渦輪流(liú)量計的主要組成(cheng)部分,一般主🔅要由(yóu)螺旋形的葉片組(zǔ)成。一般葉片的直(zhi)徑剛好充滿🤩管道(dao),葉片的軸向長度(dù)近似爲葉片的高(gāo)度。
　　一般所說的儀(yi)表管段是指流量(liàng)計的管段部分，裏(li)面💯包含了整流器(qi)、軸承、轉子傳感器(qì)等部分,有時候也(yě)包括上⭕遊和下遊(yóu)🏃🏻的直管部分。
　　傳感(gan)器的主要作用是(shi)把轉子轉動的信(xin)号轉換爲電信号(hào)。通常将渦輪流量(liàng)計中感知流體流(liú)速的渦輪及🛀其組(zu)🌈合(包括前後導流(liu)架、軸承、殼體及前(qian)置放大器)統稱爲(wèi)渦輪流量💋傳感器(qi)。
前置放大器是爲(wèi)了傳送傳感器的(de)電信号而對其放(fàng)大，整型從而得到(dao)輸出型号,再将信(xìn)号處理轉換爲二(èr)次儀表顯示的信(xin)号。
顯示器爲渦輪(lún)流量計接受輸出(chu)輸出信号的裝置(zhi)⛹🏻‍♀️。在⭐流量計運行的(de)過程中，瞬時流量(liàng)、累計流量、儀表系(xì)數‼️都可以在顯示(shì)器上顯示出來。
　　每(měi)個規格的流量計(jì),均有其流量範圍(wéi)。也即說,當介質流(liú)量低于下限流量(liang)時，介質流速太低(di),以緻無法🐉檢測流(liu)速，或無法保證精(jing)度;而當流量高于(yu)流量上㊙️限時，産✨生(sheng)壓力損失過大，會(hui)産生丢脈沖、漏計(jì)等現象,即使不漏(lou)計,流量計也無法(fǎ)保證精度🤟。
　　由于流(liú)量計的使用環境(jing)條件一般較爲惡(e)劣,有振動‼️、脈動等(deng)幹擾存在,因此,若(ruò)流量計經常處于(yú)下限流量工作時(shí),就很難保證計量(liang)精度叫。一般應使(shǐ)流量計的工作流(liu)量範圍處于最大(dà)工況流量的20%-90%。當使(shǐ)用環境很理想時(shí)，流量計可工作于(yu)最小流量和最大(dà)海量之間，但這僅(jin)考慮到流量計的(de)流量範圍。若在低(dī)壓介質使用,還應(yīng)考慮壓力損失的(de)影響。壓力損失大(da)是流量計🔞選型必(bi)須考慮的--個重要(yao)因素,在有壓力損(sun)失要求時,應考慮(lǜ)此因素。
1渦輪流量(liang)計的選型數學依(yi)據
　　用戶在實際的(de)流量計選擇應用(yong)中,要盡量選擇合(hé)适的🔞流量計，既要(yào)避免資源浪費造(zao)成的過度花費☎️，又(yòu)要💞避免選擇不合(he)适的👉流量計影響(xiǎng)測量的精度,造成(cheng)用📞戶雙方⛷️的貿易(yì)糾紛。用戶在選擇(ze)流量計之🔆前應首(shǒu)先估計管線輸送(sòng)介質的量和介質(zhi)可能達到的溫度(dù)和壓力範圍，估算(suàn)出輸送介質的最(zui)高和⚽最低的工況(kuang)🔱流量,正确選擇規(gui)格合适的流量計(jì)。選擇渦輪流量計(ji)的總體原則是:盡(jìn)量使流量計在最(zui)大流量的20%-90%的範圍(wéi)内運行，這樣流量(liàng)計的最佳計量性(xìng)能及測🔞量精度也(ye)是最高的。渦輪流(liú)量計選型流程如(rú)圖二所示。

2選型的數學計(ji)算依據
已知介質(zhì)的最低壓力、最高(gao)溫度和所需的最(zui)大标準狀況🔞下的(de)♋流量,計算最大工(gōng)況下的流量:

已知(zhi)介質的最高壓力(lì)、最低溫度和所需(xu)要最小标準狀況(kuang)下的♊流量,計算最(zuì)小工況流量:
　　式(1)、(2)中(zhong),Qgmx、Qgnn爲最大和最小的(de)工況體積流量(m/h),爲(wèi)流量計在工作狀(zhuàng)态下的壓縮Zn系數(shu)與标準狀态下🔞的(de)👅壓縮系數之比,Pgmx、Pgxi爲(wèi)介質的最高和最(zuì)低的壓力值(kPa)，Pa爲當(dāng)地的大氣壓力值(zhí)♉(kPa),tmx、thin爲介質的最高溫(wen)和最低溫，Qnmx.Qnan爲最大(dà)和最小标準狀況(kuang)體積流量(kPa)。Zn
　　如果測(cè)量的介質是天然(rán)氣的比值,可以參(can)考表--數值。其中,天(tiān)然氣的密度K=0.63Kg/m',二氧(yǎng)化碳🈲的摩☂️爾分數(shu)Xc=0.00%，氮氣的摩爾分數(shu)Xn=0.00%。

3選型的實例分析(xi)
　　已知一用戶在輸(shū)氣時實際的工作(zuo)壓力範圍是0.5-1.5MPa,介質(zhi)的♻️溫度爲10--50度,供氣(qì)時最小.的流量爲(wèi)2500m3/h;經過分析知道,天(tiān)然氣的實🧑🏽‍🤝‍🧑🏻際密度(du)爲ρ=0.55Kg/m3,供氣最大流量(liang)爲6000m3/h,氮氣的摩爾分(fen)☎️數爲Mn=1.5%,二氧化碳的(de)摩爾分數爲✊Mc=0.6%;經測(ce)得知道,當地的大(da)氣壓值爲💃101.3kPa,試确定(ding)所選用流量計的(de)口徑和流量範圍(wéi)。
　　由剛才的流量計(ji)流量範圍計算模(mó)型公式知道，當介(jie)質壓力爲0.5MPa、溫度爲(wèi)50度時天然氣壓縮(suō)因子影響最小，此(ci)時供氣量最小🌍，具(ju)有最大的工況體(ti)積流量;而當介質(zhì)壓力爲1.5MPa、溫度爲15度(dù)時,壓縮因子📐影響(xiang)最大,此🔆時的供氣(qì)量最大,具有最.小(xiao)工況體積流量。

　　在(zai)工作狀态下它的(de)流量範圍爲147.6--1107.78m3/h，所以(yǐ)選擇流量範圍🈲爲(wei)🔴100--1500m3/h的🏃渦🐆輪流量計。
4結(jié)束語
　　渦輪流量計(jì)選型模型和計算(suàn)實例爲今後渦輪(lún)流量🤟計在實際中(zhong)的應用和選型提(tí)供了一定的理論(lun)借鑒⚽依據。

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