摘要(yào):槽道式流量計(ji)
屬于差壓流量(liang)儀表,而節流裝(zhuāng)置的設計是運(yùn)用了🆚流體力學(xué)的基本原理。因(yin)此,針對于槽道(dào)式流量計的工(gong)作原理和特征(zheng)展開分析,槽道(dao)式流量計在天(tiān)然氣計量中的(de)實際應🔴用,希望(wang)能夠促進企業(yè)的正确計量,并(bing)且也能在現場(chang)安裝🧡環境,無法(fa)滿足傳統☀️流量(liàng)計使用的時候(hòu),給天👨❤️👨然氣管輸(shū)計量,尋求一個(gè)🚶合理的解決方(fāng)案。
0引言
目前常(chang)用的天然氣計(ji)量方式有
标準(zhun)孔闆流量計
和(he)
渦輪流量計
等(deng),而這些計量計(jì)有其自身的優(yōu)勢與缺點,标準(zhun)孔闆流量計的(de)🏃♂️量程比小壓損(sun)大,并且對于技(jì)術會有高要求(qiú),而渦輪計量計(jì)容易受到現場(chǎng)實際情況的🌈幹(gan)擾,密度低的時(shí)候流量會下🧑🏾🤝🧑🏼降(jiang)升高⛱️,線性度變(bian)差并且容易産(chan)生腐蝕❓。
因此,爲(wèi)了促進這些問(wèn)題的解決,在當(dang)前天然氣計量(liàng)之中開始着重(zhòng)加強對于槽道(dào)式流量計的運(yun)用,通過對于槽(cao)道式流👣量計的(de)工作原理和特(tè)點分析,融合于(yú)天然氣計量需(xū)求,就能給一些(xie)特殊安裝環境(jing)以及運行情況(kuang)不穩定的天然(ran)氣管輸計量提(tí)供🐅相應的參考(kǎo)。
1槽道式流量計(ji)工作原理分析(xi)
流量監測工作(zuò)開展中電子技(jì)術發展速度較(jiào)快,二次💔儀💰表技(ji)術已經獲得了(le)發展,然而因爲(wei)管道内的流體(ti)力學特征♊,不斷(duan)的使用,仍舊沒(méi)有受到人們關(guan)💁注,還保持原本(běn)狀态,從而導緻(zhì)這一問題已經(jing)成爲在相關技(ji)術發展之中,存(cun)在的主要問題(ti),而不管使用哪(nǎ)種流量計在掌(zhang)握實際的流量(liàng)數據環節時,都(dōu)🐆需要在流量計(jì)的上遊了解标(biao)準管流,這在實(shí)際運用環節比(bi)較困難,因此,整(zhěng)體計量結果不(bú)夠正确。
槽道流(liu)量計的運行原(yuan)理與孔闆流量(liang)計較爲類似,都(dōu)是将流體的連(lián)續性方程和伯(bó)努利方程作爲(wèi)計📱算基礎,傳感(gan)器使用了紡錘(chui)體,固定支撐線(xiàn)和溫度,安裝附(fu)‼️件等.
紡錘體在(zài)适當的位置上(shàng)有較長的等直(zhí)徑段以及測量(liang)‼️管的内壁會構(gou)成均衡的環道(dao),在被測試的流(liú)體來💋到傳感器(qi)🌈後會經過🐅節流(liu)紡錘體,然後再(zài)進入到通道中(zhong),讓通道的流體(ti)使用主流鍵✌️和(hé)管道内壁🏃♂️形成(chéng)的環道流體兩(liǎng)邊,開始重新形(xíng)成環道裏的流(liu)體運動狀态,保(bǎo)持着勻速分布(bù)的槽道流态,在(zài)流速🌈變快的時(shí)候🔞壓力就會降(jiang)低。節流鍵的前(qian)半部與中🔅間部(bù)分會構成壓力(lì)差,那麽按照壓(ya)力差和流量的(de)函數關系,可以(yi)幫助我們了解(jie)流體流量,所以(yi)其也屬于差壓(yā)式流量計。
在安(an)裝紡錘體的時(shi)候,要沿着中軸(zhou)線考慮力學相(xiang)關的📞原理内容(rong),從而使其具有(yǒu)更加完善的流(liú)線性,防止🚶産生(sheng)流動分離現象(xiang),并且對于流體(tǐ)的阻力也會最(zui)小。紡錘體中間(jian)和側流管的内(nei)壁上會構成均(jun)勻分布的槽道(dào),流量計壓力是(shì)來自紡錘體前(qian)半部分,測量的(de)管壁位置形成(chéng)低壓是因爲後(hou)半部分。測流體(tǐ)接近紡錘🏃體時(shi),速度會産生很(hěn)大的變化,流到(dao)紡錘體頭部時(shi),速度會因爲力(lì)度調整增加而(ér)變大。流體到達(dá)環形槽道後的(de)整體速度,呈現(xian)🤟了規律性特點(dian),壓力🌈的分布更(gèng)加精準,環形隧(suì)道的整體壓力(lì)會因爲軸線位(wei)置出現下降,保(bǎo)持穩定狀态,基(ji)本上不會形成(cheng)脈動。
紡錘體前(qián)後支撐片,會按(an)照飛機的機翼(yi)設計觀念進行(háng)設計,因此擁有(you)顯著的流線性(xìng)特征,阻力也會(huì)變小,會鞏固紡(fang)錘體,固定在管(guan)道上,形成對稱(cheng)。
2槽道流量計的(de)性能特點分析(xi)
2.1精度比較高,擁(yong)有良好的重複(fú)性
槽道流量計(ji)的節流鍵設計(ji)較爲特别,在整(zheng)體流動速度控(kòng)制上可以自主(zhǔ)調整,所以槽道(dào)流動的環形通(tōng)道會保⭐證取壓(yā)點,整體壓力趨(qu)于平穩。節流裝(zhuang)置保證了🌏流體(tǐ)的✊通暢,不✏️會産(chan)生分流問題和(he)漩渦問題也沒(méi)有㊙️附加壓力🌈,産(chan)生整體節流裝(zhuāng)置🤞的特點,會使(shi)
差壓變送器
正(zhèng)确切輕松的獲(huò)取較爲穩定的(de)壓力差,整體的(de)測🌈量精度大概(gai)在±0.5%,重複性在0.2以(yǐ)下,這裏的重複(fu)性的含義是㊙️說(shuō)氣體與蒸汽測(cè)量環節形成的(de)數據,液體測量(liàng)環節的精度大(dà)概在±0.2%,重複性優(you)于0.1%,呈🌈現了流量(liang)計的基礎性能(néng),就是測量結果(guo)正确。
2.2流量範圍(wei)大,量程比寬
若(ruò)流量計測量的(de)流量比數值大(da)的時候系數會(huì)形成常數,流量(liang)很小時由于流(liu)體粘性問題形(xíng)成非線性,就✔️會(hui)讓流量計的非(fei)線性整體範圍(wei)縮小,而系數也(ye)會.在🍉整體流量(liàng)數值上保持穩(wěn)定的值。在小流(liú)量🌈非線性數值(zhi)範圍下的流量(liàng)計自身會呈現(xiàn)重複性🐕特征,所(suǒ)以計量結果也(ye)比較正确。槽道(dào)流量計的壓🧑🏽🤝🧑🏻力(li)信号始終較爲(wèi)穩定,單表量程(chéng)比可以達到10:1,按(àn)照不同的特㊙️殊(shū)需求,甚至可以(yǐ)達到15:1.
2.3無直管段(duàn)要求,擁有較強(qiáng)現場适應力
在(zai)流量計測量的(de)精度上以及穩(wen)定性上管道流(liú)動具🏃有重🙇♀️要👌影(yǐng)響,但想要呈現(xiàn)流動狀态難度(dù)較高,需要首先(xian)安裝和管道相(xiàng)對比要長出許(xu)多的直管段✏️,在(zai)流量計前方,還(hái)需安⛹🏻♀️裝消耗能(neng)量的流動調節(jiē)器,并且對管😄道(dao)的長度㊙️進行縮(suo)短,并且即便完(wan)成了這一工序(xu),能夠發揮的實(shi)際效果還較爲(wei)有限。因爲槽🆚道(dao)流量計在使用(yong)過程之中,能迅(xùn)速的直接将管(guan)道的流動過程(chéng)呈現規律化,所(suo)以紡錘體在這(zhe)-環節能發揮整(zheng)流功能,把流💚量(liang)計遭受的由于(yu)直管段長度❄️不(bu)足無法正常使(shi)用的問題解決(jue),使其能夠使用(yòng)的地區多,也能(neng)幫助企業減少(shǎo)安裝中的成本(běn)投入。
2.4降低永久(jiǔ)性壓力損失
使(shǐ)用槽道流量計(jì),能令流體在經(jing)過節流件紡錘(chuí)體時更加通暢(chàng),整體流動過程(cheng)不會産生流動(dòng)分離問㊙️題,也不(bu)會形成漩渦。節(jie)流裝置在流體(ti)流動層構成的(de)阻力是摩擦阻(zǔ)力,紡錘體經流(liu)體流過後,通常(chang)壓💋力會直接恢(hui)複,在形成更大(da)壓差過程裏還(hai)能合理降低壓(yā)力損耗,相較于(yu)侵占通道的流(liu)🔴量計的壓力損(sǔn)失小很多,隻有(yǒu)孔闆流量計測(cè)量損耗的30%,相較(jiào)于
V錐流量計
,隻(zhī)有50%的損耗,與文(wén)丘裏管比較相(xiàng)似用。流量變大(dà)的時候,壓🛀力的(de)損失反而會變(biàn).小,這也是其他(tā)的流量計不可(kě)能達到的明顯(xian)優🈲勢,是槽道流(liú)量計的獨特優(yōu)點。
2.5保持流量系(xi)數穩定,使用壽(shòu)命長
在對槽道(dao)流量計紡錘體(tǐ)設計工作進行(hang)優化後,能構建(jiàn)完善的流線性(xìng)測量過程,長久(jiu)使用環境下流(liu)❄️體沖擊的磨損(sun)👉情況減少,使槽(cao)道流量計日常(cháng)使用環節整體(ti)流量系數更🈲爲(wei)精準固定,不需(xu)反複調整。并且(qiě)也能确保紡錘(chuí)體上的前🙇🏻後兩(liang)個支撐片,更牢(láo)固正确在管道(dào)相應位置上固(gù)定,具有軸對稱(chēng)特征。而支撐片(pian)是按照飛機機(ji)翼的設計理論(lun)進行⛱️完善的,因(yin)此擁🏒有流線🔆性(xìng)特征🌂,阻力較小(xiao)🌈,整體節流裝置(zhì)☂️牢固,擁有較強(qiang)的抗荷載功能(neng),設備運用🏃🏻♂️時間(jiān)與管道使用時(shí)間相比較來說(shuō)更長。
槽道流量(liang)計包含的清洗(xi)作用,能讓節流(liú)件構成較爲完(wan)善的流線性,因(yin)而流量計中的(de)顆粒狀的物體(tǐ)都不會停留,會(huì)直接跟随介質(zhì)流動而被帶走(zǒu)。目前其餘節流(liu)設備存在着顯(xian)著的流動分離(lí)等諸多問💚題,會(huì)導緻使用環節(jie),污染物堆🤩積無(wú)法排出,阻塞裝(zhuang)置。這個也側面(mian)呈現了槽👈道流(liu)量計整體運用(yong)狀态更爲穩定(dìng),并且能保持更(geng)長的♍使用時間(jian)。
3槽道流量計的(de)應用效果分析(xī)
3.1槽道式流量計(jì)與孔闆流量計(jì)對比實驗
将兩(liang)種流量計串連(lian)在一起,運用相(xiàng)關儀器記錄下(xia)🥵每天兩👣種流量(liang)計測量出的數(shù)據結果,而通過(guò)對于這兩💛種數(shù)🐅據内容的分析(xī)對比,能發現數(shu)據差異。實驗地(dì)區是我國的某(mǒu)天然氣外輸站(zhàn)計🈲量,主要的内(nei)容就是天然氣(qì)外輸量。經過10天(tiān)的數據結果對(duì)比,發現槽道流(liu)量計與
孔闆流(liu)量計
的數據累(lei)計,綜合相對誤(wu)差保持在-1.4%。所以(yi)也可以證🙇🏻明,這(zhe)兩種流量計整(zhěng)體的計量結果(guǒ)比較類似,在性(xing)🈲能角💁度分析發(fā)現,這兩種流量(liàng)計的使用結果(guo),基本不會出現(xian)差異,可以相🥵互(hu)代替使用。
3.2槽道(dào)流量計與渦輪(lún)流量計對比實(shi)驗
将兩種流量(liang)計串連在一起(qǐ),然後在天然氣(qi)施工現場安裝(zhuang)在🌍對應位置上(shang),再記錄兩種流(liú)量計的每日數(shù)據内容,計算二(èr)者之間💋構成的(de)誤差,對于二者(zhe)進行對比。
安裝(zhuang)地點是某天然(rán)氣采氣場,主要(yào)作用就是計算(suan)天🔅然氣的日均(jun1)消耗量。二者對(dui)比分析以後能(neng)夠通過數🔞據得(dé)知,槽道流量計(ji)和
渦輪流量計(jì)
的計量,兩種流(liu)量計的數值對(dui)比差距在-0.5%,所以(yǐ)這兩✔️種流量計(jì)的整體計算結(jie)果基本上是一(yi)緻的,而在最後(hòu)幾天的計量結(jie)果則是完全一(yi)緻的,因此,在實(shí)際使用環節,不(bú)論是使♌用哪種(zhǒng)流量計,整體結(jié)果上不會存在(zai)過大的差異,前(qián)置管段長度能(neng)夠降低到❤️5D。
3.3實驗(yan)結果分析
通過(guò)上述實驗分析(xī)得知,槽道流量(liang)計的自整流功(gōng)能🌈,能對于其他(ta)流量計在安裝(zhuāng)環節,要求直管(guǎn)段很長的問題(ti)進行解決,讓直(zhí)🥵管段長度降至(zhì)5D實際的現場使(shǐ)用過程之🤩中,這(zhe)一結論也充分(fèn)得到了證實。然(ran)💯而對這兩種流(liu)量計展開對比(bi)分析,能夠發現(xian),無論🏃♀️是哪種流(liu)量🌐計,最終記錄(lù)♈出來的結果,都(dōu)是比較類似的(de),所以市面上比(bi)較常見的幾種(zhong)流量計,在實際(ji)⛱️的天然氣📧流量(liàng)計量工作之中(zhōng),都可以很好的(de)發揮效🥰果。
通過(guo)幾個月的實驗(yan)測量結果,能夠(gou)得知槽道流量(liàng)🌍計擁有性能穩(wěn)定、故障率比較(jiào)低、顯著抗幹擾(rǎo)能力、精度高等(deng)諸多🧑🏾🤝🧑🏼特點。
3.4槽道(dao)流量計應用分(fèn)析
在槽道流量(liàng)計長久運用過(guò)程之中,通過觀(guān)察能夠發現💜,将(jiang)☁️槽道式流量計(jì)運用在天然氣(qì)計量中,有以下(xià)幾點應用效🐆果(guo)。
第一,實際運用(yòng)環節,槽道式流(liu)量計對于安裝(zhuang)直管段和安裝(zhuāng)同✂️心度,沒有較(jiao)爲嚴格的技術(shu)要求,在直管段(duàn)㊙️長度✔️不足😘的情(qíng)況下,仍舊能夠(gou)較爲穩定的狀(zhuang)态開展正确的(de)測量工😘作,比較(jiao)匹配于企業的(de)管線密集以及(ji)位置狹窄💁區域(yù)的安裝。
第二,經(jīng)過長久對于計(ji)量數據的比對(dui)與測試,能夠發(fa)💯現槽道流量計(ji)的測量正确性(xìng)高,并且擁有寬(kuan)泛⛷️的量程比,測(cè)量的精度與🆚其(qi)他的差壓式流(liú)量計比👅較而言(yán)更爲正确,能夠(gòu)👨❤️👨使用在瞬時流(liú)量波動比較大(da)的介質測量中(zhong)。
第三,槽道式流(liu)量計在長久運(yun)用過程之中,始(shi)終保🚩持着穩定(dìng)的狀态,沒有産(chǎn)生故障問題以(yi)及異常波🚶動,整(zhěng)🤟體的🆚運行維護(hù)成本與
超聲波(bo)流量計
而言,擁(yong)有顯著優勢,并(bìng)且維護的成本(běn)比較低。
第四,由(you)于槽道式流量(liàng)計本質上還是(shì)
差壓式流量計(ji)
,量值溯源能夠(gòu)直接按照JJG640-2016《差壓(ya)式流量計檢定(ding)規程💛》開展,和超(chāo)聲波流量計對(dui)比來說,整體的(de)檢定裝置資源(yuán)比較多,運用的(de)檢定時間短,費(fèi)用也很低同第(di)五,槽道💘式流量(liang)計不能在未知(zhi)組分狀況下測(cè)量介質的密度(du)👨❤️👨,因此組分的轉(zhuan)變比較大的環(huán)📐境下,就需🔅要關(guān)注流量計計算(suan)機模塊組分值(zhi)的修改和确定(ding)。因爲使用的時(shí)間還不夠長,所(suǒ)🌈以槽道流量計(jì)節流件和内部(bu)結構的🌏整體磨(mó)🍓損情況,并沒有(you)相應的檢⁉️測結(jié)果,問題的暴露(lu)還沒有達到充(chōng)分狀态,現階段(duan)不能對于流量(liàng)計現場實際耐(nài)用情況給出判(pan)斷,後續可以通(tōng)過檢定機拆卸(xie)流量計完成檢(jiǎn)查,檢測流量計(ji)不同部件的磨(mó)損情況,從而判(pan)定流量計在現(xian)場的耐用性。
4結(jie)語
綜上所述,槽(cáo)道式流量計發(fā)揮自整流功能(neng),解決傳統壓👉差(chà)流量計對于上(shàng)下遊較長直管(guan)段的需求。企業(yè)的現場安裝條(tiao)件複雜,很多環(huán)境都不能滿足(zu)傳統流量♍計的(de)安裝需求💜,因此(cǐ)就會導緻後續(xù)的測量結果産(chan)生較大偏差🈲,影(yǐng)響裝置📐正常運(yun)轉🔴,使生産運行(háng)管理工作具有(yǒu)潛在風險,槽道(dao)流量計屬于全(quán)新🌏的差壓式流(liu)👈量🏒計,通過使用(yòng)能夠發現擁有(you)較強的現場适(shi)應力,并且測量(liàng)的精度較高,因(yīn)此在企業複⛱️雜(za)環境下,可以通(tong)過槽道式流量(liàng)計的運用,提高(gāo)計量工作的質(zhi)量。
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