氣(qi)體渦輪(lun)流量計(jì) 是在接(jiē)近标準(zhun)狀态下(xià)進行标(biao)定的,因(yin)此在現(xiàn)場選型(xing)、使用及(ji)維護情(qing)況下會(huì)出現許(xǔ)多問題(ti)。本文僅(jǐn)就零部(bu)件的互(hù)換性和(he)壓力增(zeng)大即流(liu)量增大(da)兩個問(wèn)題作一(yī)讨論，供(gòng)大家參(cān)考。
1氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計主(zhu)要零部(bu)件的互(hu)換性
　　按(àn)照規定(ding),渦輪流(liú)量計 出(chū)廠前總(zǒng)是逐台(tái)進行标(biāo)定,并給(gei)出儀表(biao)系數。但(dan)在現場(chang),尤其是(shi)高壓場(chang)合,渦輪(lún)表損壞(huài)的事時(shi)有發生(sheng),維修人(ren)員經常(chang)将表芯(xin)(包括葉(ye)輪和軸(zhou)承在内(nei)的組件(jian))更換，而(ér)不是整(zhěng)台儀表(biǎo)更換🐅,換(huàn)下的表(biao)芯帶回(hui)維修(在(zai)現場不(bu)允許進(jin)行長時(shi)間的維(wéi)修工💞作(zuo))。由此産(chan)生了這(zhe)樣的疑(yí)問:整台(tái)儀🐅表更(gèng)換與隻(zhi)更換表(biǎo)芯在流(liú)量計的(de)性能方(fāng)面,尤其(qi)是儀表(biao)系數會(huì)有什麽(me)變化?儀(yi)表系數(shu)究.竟和(hé)哪些因(yīn)素有關(guan)?帶着對(duì)這些問(wèn)題的思(sī)考,我們(men)随機🐇抽(chou)取了6台(tái)儀表(口(kǒu)徑均爲(wèi)DN80),每兩台(tái)儀表組(zǔ)成一組(zǔ),共3組進(jin)行對♋比(bǐ)試驗。6台(tái)儀表檢(jian)定♌數據(ju)列于表(biao)1。
 
　　将每組(zǔ)儀表的(de)2台表芯(xīn)對換,重(zhong)新進行(hang)檢定,獲(huo)取檢⛷️定(dìng)數㊙️據,列(liè)于表2。将(jiang)同表芯(xin)的2台儀(yí)表參數(shu)進行比(bi)較,獲得(de)比對結(jié)果,列于(yú)表3。其中(zhong)儀表系(xi)數以相(xiàng)對變化(hua)(百分數(shu))表示。
 
　　由(you)表3中數(shù)據可以(yi)看出,渦(wo)輪流量(liàng)計的儀(yi)表系數(shù)主要和(hé)表芯有(yǒu)關,這是(shi)由于表(biǎo)芯幾乎(hu)集中了(le)該表的(de)所有重(zhòng)要零部(bù)件,包括(kuo)影🔴響儀(yí)表性能(néng)的軸承(chéng)和葉輪(lun)。渦輪流(liu)量計一(yī)次表的(de)損壞主(zhu)要是軸(zhóu)承和葉(yè)輪,因此(cǐ)既不提(tí)倡單獨(du)🔆更換軸(zhóu)承或葉(yè)輪進行(háng)維修,也(yě)不需要(yào)更換整(zhěng)台儀表(biǎo),而是采(cai)用整體(ti)更換表(biǎo)芯的🚶方(fāng)式即可(ke)。每一👨‍❤️‍👨個(gè)用于維(wéi)修的🔴表(biǎo)芯都需(xu)要進行(háng)單獨标(biāo)定,每一(yi)個表芯(xīn)都可确(que)定一個(ge)儀表系(xì)數,更換(huan)表芯後(hou)，輸入新(xīn)的儀表(biao)系數就(jiù)可以投(tou)入使用(yong)了。
 
2“壓力(li)增大時(shí)流量範(fan)圍增大(dà)”的理解(jiě)
　　要理解(jiě)這句話(hua),首先要(yao)明白兩(liang)個問題(tí):
①什麽是(shì)流量範(fàn)圍?
　　流量(liang)範圍均(jun1)指工況(kuang)流量範(fan)圍,即在(zai)流量計(ji)工作溫(wen)度、壓力(li)等🚶介質(zhi)條件下(xia)的可測(ce)量範圍(wei),單位是(shi)m3/h。工程上(shàng)用做預(yù)算用量(liàng)時🏃🏻‍♂️,單位(wei)是Nm3/h。
②流量(liàng)範圍與(yu)密度(壓(ya)力)的關(guan)系是怎(zěn)樣的?
　　這(zhè)個問題(tí)可通過(guò)下面的(de)選型實(shí)例進行(hang)解答。
　　某(mǒu)燃氣公(gōng)司欲選(xuan)擇流量(liang)計進行(hang)天然氣(qì)的計量(liang),其.管路(lu)安裝情(qing)況完全(quán)滿足設(shè)計要求(qiú),所給出(chu)的選型(xing)條件如(rú)下:被測(ce)介質爲(wei)天🧑🏽‍🤝‍🧑🏻然氣(qi),相對密(mì)度0.65;壓力(li)1x1MPa(表壓);常(cháng)用溫度(dù)20C;流量範(fàn)圍400~4800Nm3/h;常✏️用(yong)流量3500Nm3/h;管(guǎn)道口徑(jìng)DN100。
　　針對上(shàng)述實例(li)。欲選擇(ze)合适的(de)儀表進(jin)行計量(liang)。則根據(ju)所給的(de)條件首(shǒu)先進行(hang)簡單的(de)流量換(huàn)算,将标(biāo)況流量(liang)400~4800Nm3/h換算成(cheng)工況流(liú)量約爲(wèi)(36.3~436)m3/h,常用流(liú)量爲318m3/h。
　　根(gēn)據初步(bù)計算可(kě)以選擇(zé)LWQZ-100型氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計,再(zài)作進一(yi)步核實(shí)。
　　由說明(ming)書可知(zhī)LWQZ-100的流量(liàng)範圍爲(wei)40~500m3/h,與換算(suàn)所得的(de)實際流(liu)量進行(hang)比較後(hòu)發現,小(xiǎo).流量不(bu)在被測(cè)的範圍(wei)之内。這(zhè)就需要(yao)了解生(sheng)産廠家(jiā)的标定(dìng)條件。從(cóng)世界範(fan)圍來看(kàn),除了幾(ji)個大型(xing)的流量(liang)标.定站(zhàn)外,所有(you)的生産(chan)廠家包(bao)括--些計(jì)量站均(jun1)使用空(kong)氣作爲(wei)💃🏻介質進(jin)行🏃‍♂️标定(ding),不能做(zuo)🔞到實際(ji)使用流(liu)體标定(ding),給出的(de)流量範(fan)圍也是(shì)工況下(xia)的流量(liang)範圍。因(yīn)此需要(yào)對流量(liàng)⛹🏻‍♀️範圍受(shou)密度影(yǐng)響的渦(wō)輪流量(liang)計進行(háng)流量範(fan)圍的重(zhòng)新計♊算(suan)。根據渦(wo)輪流量(liang)計的工(gong)作原理(lǐ),上限🐇流(liu)量不受(shou)密度影(yǐng)響，下限(xian)流量受(shou)密度影(yǐng)響的變(bian)化規律(lü)如下:
 
　　式(shì)中:Qminopanaing爲工(gōng)作條件(jiàn)下的最(zuì)小流量(liang);Qmniair爲工廠(chang)“給出的(de)最小流(liú)量;P2m爲标(biao)🈲定時的(de)壓力,通(tōng)常爲當(dāng)地大氣(qì)壓;Pm爲工(gong)✊作條🧑🏽‍🤝‍🧑🏻件(jiàn)下👉的壓(yā)力(絕對(dui)壓);d爲被(bèi)測氣體(tǐ)的相對(duì)密度♍。
　　所(suo)以,根據(ju)所給的(de)工作條(tiao)件計算(suàn)出渦輪(lún)流量計(ji)在🏒此工(gōng)況下🔱的(de)㊙️流量範(fàn)圍爲(15~500)m3/h。由(yóu)此可知(zhī),被.測流(liu)量範圍(wéi)36.3~436m3/h在LWQZ-100的工(gōng)作範圍(wei)15~500m3/h之内🌈，可(kě)以🔴選用(yong)。
　　上面的(de)兩個問(wèn)題明白(bái)以後,再(zai)來看看(kan)使用現(xiàn)場提出(chū)的另一(yī)個問題(tí)。
　　燃氣公(gong)司使用(yòng)DN25A渦輪流(liú)量計(流(liú)量範圍(wei)2~20m3/h)進行食(shi)堂用⭐氣(qi)的計量(liàng),進氣壓(ya)力爲0.4MPa(絕(jue)對壓)。因(yin)爲在說(shuo)明書中(zhong)提到“壓(yā)力增大(da)時流量(liang)🏒範圍增(zēng)大”,所以(yǐ)爲了在(zài)用氣較(jiào)小時也(yě)💔能夠正(zhèng)确計量(liàng),沒有使(shi)☀️用安裝(zhuāng)于流量(liàng)計前端(duan)的流量(liang)調節閥(fá)(此時壓(yā)力爲0.4MPa)。結(jié)果流量(liang)計不計(jì)量,而後(hou)将壓力(lì)慢慢下(xia)調,則流(liú)量計開(kai)始轉動(dòng)并逐漸(jiàn)加快了(le)轉速,直(zhí)到達到(dào)穩定。因(yin)💛此,該公(gong)司對說(shuo)明書🌈上(shang)的“壓力(lì)⭐增大時(shi)流量範(fan)圍增大(dà)”這句話(hua)提出了(le)質疑。
　　其(qí)實這個(gè)問題就(jiu)是渦輪(lun)流量計(ji)始動流(liú)量的問(wèn)題,由于(yu)👌機械摩(mó)📧擦的存(cun)在,渦輪(lún)流量計(jì)并不是(shi)有流量(liang)就會.轉(zhuan)動,而是(shì)有一個(ge)不轉的(de)盲區。隻(zhi)有當流(liú)體驅動(dong)力矩克(ke)服摩擦(cā)阻力🏃‍♂️後(hou)才會😘旋(xuán)轉。那麽(me)驅動力(lì)矩和哪(na)些因素(su)有關呢(ne)?
　　由于一(yī)台已經(jīng)裝配完(wán)畢的流(liu)量計,其(qi)機械摩(mó)擦阻力(lì)♌大小就(jiu)已經基(ji)本确定(ding)了,也就(jiù)是說不(bú)管在任(ren)何條件(jian)下(溫度(du)、壓力、介(jiè)質),其機(ji)械摩擦(ca)阻力基(jī)本爲定(dìng)值。所以(yǐ)🆚用來克(ke)🏃🏻服機械(xie)摩擦阻(zu)力的驅(qu)動力也(yě)基本爲(wèi)定值。而(er)驅動力(lì)矩和密(mì)度與流(liu)量的平(ping)☀️方成正(zheng)比,即
M∞ρmQ2m?????(2)
　　式(shi)中:Md爲驅(qu)動力矩(jǔ);ρn爲工作(zuò)狀态下(xia)的氣體(ti)密度;Qm爲(wèi)工作狀(zhuang)态下的(de)😄體積流(liú)量。
　　在新(xīn)疆的使(shi)用情況(kuàng)下,有一(yi)個大前(qian)提,就是(shì)進氣壓(yā)力固定(ding),即瞬❤️時(shí)質量流(liu)量一定(dìng),即有pρQm=常(cháng)數=m定,所(suo)以式(2)變(biàn)爲
Mg∞m定Qm????(3)
　　因(yin)爲m定爲(wei)定值,所(suo)以驅動(dong)力矩和(he)Qm成正比(bi)(此關系(xi)隻在特(tè)定條件(jiàn)下成立(li))。當壓力(li)逐漸下(xia)調時,ρm逐(zhú)漸下降(jiàng),Qm逐漸👅增(zeng)大,則Ma也(yě)逐漸增(zeng)大,當Md達(dá)到一定(dìng)數值時(shí),渦輪開(kai)始旋轉(zhuan)。
　　在不同(tong)壓力下(xià)DN25A氣體渦(wō)輪流量(liang)計的流(liu)量應用(yong)公式(1)進(jìn)🔞行估算(suàn),詳❗見表(biǎo)4。由表4可(ke)以看出(chu),壓力增(zeng)大時量(liàng)程比增(zeng)大了,即(jí)流量範(fan)圍增☀️大(dà)了。
 
　　之所(suǒ)以提出(chu)這樣的(de)問題,是(shi)因爲在(zài)現場忽(hu)略了一(yī)個問題(ti),就💞是進(jìn)氣zl質量(liang)流量爲(wèi)定值,不(bú)管通過(guò)流量計(jì)的壓力(li)爲多少(shao)，當将工(gōng)㊙️況流量(liàng)換算成(chéng)标況時(shí),數值是(shì)一樣的(de)。從🧑🏾‍🤝‍🧑🏼表4的(de)始動流(liú)量也可(ke)以看出(chū),假設流(liu)量從0.2m3/h(工(gōng)況壓力(li)0.4MPa,渦輪💘不(bú)轉).上升(sheng)到1m2/h(标況(kuàng)壓力0.1MPa,渦(wō)輪開始(shǐ)旋轉),從(cóng)0.44m3/h(壓力0.4MPa,剛(gang)開始旋(xuán)🥰轉,但不(bú)在流❤️量(liang)範圍内(nèi))上升到(dao)2.22m3/h(壓力0.1MPa,在(zai)流量範(fàn)圍之内(nèi))。因此,在(zài)供氣總(zong)量一-定(ding)🍉時,高壓(ya)的不計(jì)量盲區(qū)比低壓(ya)時的🔞大(da)。
　　以上僅(jin)對有代(dai)表性的(de)兩個問(wèn)題進行(háng)了分析(xī),希望對(duì)🚩氣💃體渦(wō)輪流量(liang)計的選(xuan)型和使(shi)用有一(yi)定的幫(bāng)助♌。

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