摘要:渦輪(lún)流量計 是一種(zhǒng)利用渦輪感受(shòu)流體平均流速(sù)來導出流量的(de)🚩流量計,常應用(yòng)于昂貴介質(油(you)品、天然氣等)的(de)總量測🛀量。就如(ru)何實現流量計(ji)的高效利用,節(jiē)約使用單位的(de)使用成本,實現(xiàn)儀器儀表利用(yong)效益的最大化(hua)問題,介紹了渦(wō)輪流量計的選(xuǎn)型依據🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,并以實(shí)例計算分析了(le)渦輪流量計的(de)選型,爲今後渦(wō)輪流量♻️:計的合(he)理選型提供了(le)一定的理論依(yī)據。
0引言
　　渦輪流(liú)量計是現今使(shi)用比較廣泛的(de)流量計種類之(zhi)。它具有測量精(jing)度高、安裝方便(bian)、使用性能的穩(wěn)定☁️性高等優點(diǎn),廣泛應用于石(shi)化、冶金、城市燃(rán)氣等行業，以及(ji)燃氣調壓站等(děng)場所。渦輪流量(liàng)計一般由流量(liang)變送器、前置放(fang)大🌈器和顯示計(jì)算儀組成。它具(ju)體的工作原理(lǐ)是:當被測流體(ti)介質通過🙇‍♀️管内(nei)的渦輪葉片時(shí),渦輪㊙️因爲感受(shòu)到流體🔞的沖擊(ji)而做旋轉運動(dong),在流量計量程(cheng)🚩的範圍内渦輪(lun)的轉速和流量(liang)成正比。渦輪流(liú)量計的轉數是(shì)通過磁電轉換(huan)器轉換成電脈(mo)沖信号,再被前(qián)置放大器放大(dà)，山顯示計算儀(yi)顯示流量的大(da)👅小。這樣根據單(dan)位時間的脈沖(chong)數和累計的脈(mò)沖數就可以😍反(fǎn)映出單位時間(jian)的瞬時☁️流量和(hé)累計流量。
　　通過(guo)流量計的流體(tǐ)體積示值是以(yǐ)渦輪葉輪轉數(shù)爲基準的,即通(tong)過測量葉輪的(de)轉速來反映通(tong)過管道的體積(ji)❄️流量大小。渦輪(lún)流量計結構如(ru)圖1-所示。

　　整(zhěng)流器通常也叫(jiào)導流器，主要作(zuo)用是消除和誠(cheng)少流☂️體流動中(zhong)的漩渦流、偏心(xin)流等各種不是(shì)中心軸對稱的(de)流體。
軸承用來(lai)固定轉子使其(qí)很好地安裝在(zai)管道的中心線(xian)㊙️處。
　　葉輪是轉子(zi)式渦輪流量計(jì)的主要組成部(bù)分,一般主要由(you)螺旋形的葉片(piàn)組成。一般葉片(pian)的直徑剛好充(chong)滿管道,葉片的(de)軸向長度近似(sì)爲葉片的高度(du)。
　　一般所說的儀(yi)表管段是指流(liú)量計的管段部(bu)分，裏面包含了(le)♻️整流器、軸承、轉(zhuǎn)子傳感器等部(bù)分,有時候也包(bāo)括上遊和下遊(you)的直管部分。
　　傳(chuán)感器的主要作(zuo)用是把轉子轉(zhuǎn)動的信号轉換(huàn)爲電信🈚号。通❌常(cháng)将渦輪流量計(jì)中感知流體流(liú)速的渦輪及其(qi)組合(包括前後(hòu)導🌈流架、軸承、殼(ke)體及前置放大(dà)器)統稱爲渦輪(lun)流量傳感器。
前(qián)置放大器是爲(wèi)了傳送傳感器(qì)的電信号而對(dui)其♌放大，整型從(cóng)🌈而得到輸出型(xíng)号,再将信号處(chù)理轉換爲二次(ci)儀📧表顯🔴示的信(xin)号。
顯示器爲渦(wō)輪流量計接受(shòu)輸出輸出信号(hao)的裝置。在流量(liang)計運行的過程(chéng)中，瞬時流量、累(lei)計流量、儀表系(xi)數都可✏️以在顯(xian)示器上顯示出(chū)來。
　　每個規格的(de)流量計,均有其(qi)流量範圍。也即(ji)說,當介🤩質流量(liàng)低于🌏下限流量(liang)時，介質流速太(tai)低,以緻無法🈚檢(jian)測流速，或無法(fa)保證精度;而當(dāng)流量高于流量(liàng)上限時，産生壓(ya)力損失過大，會(huì)産生丢脈沖、漏(lou)計等現象,即使(shǐ)不漏計,流量計(jì)也無法保證精(jing)度🙇🏻。
　　由于流量計(ji)的使用環境條(tiao)件一般較爲惡(è)劣,有振動、脈動(dong)等幹擾存在,因(yīn)此,若流量計經(jing)常處于下限☂️流(liú)量工作時,就很(hen)難保證計量精(jīng)度叫。一般應使(shi)流‼️量計的⭕工作(zuò)流量範圍📐處于(yú)最大工況流量(liang)的20%-90%。當使用環境(jing)很✍️理想時，流量(liang)計可工作于最(zui)小流量和最⭕大(dà)海量之間，但這(zhè)僅考慮到流量(liang)計的🈲流量範圍(wéi)。若在低壓介質(zhì)使用,還應考慮(lǜ)壓力損失的影(yǐng)響。壓力損失大(dà)是流量計選型(xíng)必須考慮的--個(ge)重要因素,在有(you)壓力損失要求(qiú)時,應考慮此因(yin)素。
1渦輪流量計(jì)的選型數學依(yi)據
　　用戶在實際(ji)的流量計選擇(ze)應用中,要盡量(liang)選擇合🔅适的流(liú)量計，既要避免(miǎn)資源浪費造成(cheng)的過度花費，又(you)要避免🛀選擇不(bú)合适的流量計(ji)影響測量的精(jīng)度,造成用🐅戶雙(shuang)方的貿易糾紛(fen)。用戶在選擇流(liu)量計之前應首(shǒu)先估計管線輸(shu)送介質的量和(hé)介🐇質可能達❤️到(dào)的溫度和壓力(li)範圍，估算出輸(shū)送介質的最高(gao)和♍最低的工況(kuàng)流量,正确選擇(ze)規格合适的流(liú)量計。選擇渦輪(lún)流量計的總體(ti)原則是:盡量使(shi)流量計在最大(da)流量的20%-90%的範圍(wéi)内運行，這樣流(liu)量計的最佳計(ji)量性能及測量(liàng)精度也是最高(gao)的。渦輪流量計(ji)選型流程如圖(tú)二所示。

2選型的數(shù)學計算依據
已(yǐ)知介質的最低(di)壓力、最高溫度(dù)和所需的最大(da)标準狀📱況🈚下的(de)流量,計算最大(dà)工況下的流量(liang):

已知介質的最(zui)高壓力、最低溫(wen)度和所需要最(zuì)小标準狀📐況下(xia)㊙️的流量,計算最(zuì)小工況流量:
　　式(shi)(1)、(2)中,Qgmx、Qgnn爲最大和最(zui)小的工況體積(ji)流量(m/h),爲流量計(jì)在工作狀态下(xia)的壓縮Zn系數與(yu)标準狀态下的(de)壓縮系數之比(bi),Pgmx、Pgxi爲介質的最高(gao)和最低的壓力(li)值(kPa)，Pa爲當地🐆的大(da)氣壓力值(kPa),tmx、thin爲介(jiè)質的最高溫和(he)最低溫，Qnmx.Qnan爲最大(da)和最小标準😍狀(zhuàng)況體積流量(kPa)。Zn
　　如(rú)果測量的介質(zhi)是天然氣的比(bǐ)值,可以參考表(biao)--數值。其中,天然(rán)氣的密度K=0.63Kg/m',二氧(yang)化碳的🐕摩💘爾分(fèn)數Xc=0.00%，氮氣的摩爾(ěr)分數Xn=0.00%。

3選型的實(shí)例分析
　　已知一(yi)用戶在輸氣時(shí)實際的工作壓(ya)力範圍是0.5-1.5MPa,介質(zhì)的溫♈度爲☂️10--50度,供(gòng)氣時最小.的流(liú)量爲2500m3/h;經過分析(xi)知道,天然氣的(de)實際密度爲ρ=0.55Kg/m3,供(gong)氣最大流量爲(wei)6000m3/h,氮氣的摩爾分(fèn)👣數爲Mn=1.5%,二氧化碳(tan)的摩爾分數爲(wèi)Mc=0.6%;經測得知道,當(dāng)地的大氣壓值(zhí)爲㊙️101.3kPa,試确定所選(xuǎn)用流量計的口(kou)徑和流量範圍(wéi)。
　　由剛才的流量(liàng)計流量範圍計(jì)算模型公式知(zhī)道，當介質壓力(li)爲0.5MPa、溫度爲50度時(shi)天然氣壓縮因(yin)子影響最小，此(ci)時供氣量最小(xiao)🏃‍♂️，具有最大的工(gōng)況體積流量;而(er)當介質壓力爲(wèi)1.5MPa、溫度爲15度時,壓(ya)縮因子影響最(zui)大,此時的供氣(qì)量最大,具有最(zuì).小工況體積流(liu)量。

　　在工作狀态(tai)下它的流量範(fàn)圍爲147.6--1107.78m3/h，所以選擇(zé)流量範圍爲100--1500m3/h的(de)渦輪🐆流量計。
4結(jie)束語
　　渦輪流量(liang)計選型模型和(he)計算實例爲今(jīn)後渦輪流量計(jì)在實🚩際中的應(yīng)用和選型提供(gong)了一定的理論(lun)借鑒依據。

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