什么渦輪流量計 問題及解決辦法 淺談
氣體渦輪流量計是新型速度式儀表。它具有精度高、重復性好、結(jié)構(gòu)簡單、耐高壓、測 量范圍寬、體積小、重量輕、壓力損失小、壽命長、操作簡單、維修方便等優(yōu)點,溫壓補償 型儀表可集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償。 是石油、化工、電力、冶金、工業(yè)鍋爐等工業(yè)、行業(yè)的燃氣計量和城市天然氣、燃氣調(diào)壓站 封閉管道中低粘度氣體的體積流量和總量及燃氣熱計量的理想氣體流量檢測儀表。
氣體渦輪流量計具有精度高、重復性好、結(jié)構(gòu)簡單、耐高壓、測 量范圍寬、體積小、重量輕、壓力損失小、壽命長、操作簡單、維修方便等優(yōu)點,溫壓補償 型儀表可集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償。 是石油、化工、電力、冶金、工業(yè)鍋爐等工業(yè)、行業(yè)的燃氣計量和城市天然氣、燃氣調(diào)壓站 封閉管道中低粘度氣體的體積流量和總量及燃氣熱計量的理想氣體流量檢測儀表。
眾所周知流量計中的氣體渦輪流量計型號渦輪流量計、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計是三類重復性的產(chǎn)品,而渦輪流量計又具有自己的特點,如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應高參數(shù)等。
使用時,應保持被測液體清潔,不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
傳感器在開始使用時,應先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿液體,然后再開啟出口閥門,嚴禁傳感器處于無液體狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。
傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時,請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件,特別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關系。
傳感器不用時,應清洗內(nèi)部液體,且在傳感器兩端加上防護套,防止塵垢進入,然后置于干燥處保存。
配用時的過濾器應定期清洗,不用時,應清洗內(nèi)部的液體,同傳感器一樣,加防塵套,置于干燥處保存。
傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設(埋地時應套上鐵管。)
在傳感器安裝前,先與顯示儀表或示波器接好連線,通電源,用口吹或手撥葉輪,使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示,當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示,應檢查有關各部分,排除故障。
1.流量計安裝后過濾網(wǎng)無法拆下
由于表具系統(tǒng)的設計一般不會注明各設備間的間距,而商業(yè)用戶留給我們安裝流量計表具的空間往往又很有限,所以施工人員在組裝表具時會安排得非常緊湊,造成有些的過濾網(wǎng)被其它設備阻礙無法拆下,影響今后過濾器的維修保養(yǎng)。諸如此類的問題還有:球閥把手被擋無法關閉;IC卡控制器蓋被擋無法開啟;表面朝墻無法抄表等。
就上述問題質(zhì)監(jiān)員已糾正很多次了,這種有意無意忽視設備后續(xù)維修保養(yǎng)方便性的現(xiàn)象目前在流量計安裝過程中仍然非常嚴重。質(zhì)監(jiān)員在工程驗收中應嚴格把關,配合施工單位一塊扭轉(zhuǎn)這種“只管流量計安裝到位,不管今后使用”的思想。
2.渦輪流量計前后直管段長度不夠
渦輪流量計屬于速度式流量計的一種,它是以測量管道中燃氣流動的速度來推算氣體的流量。為了保證測量的精度,流入渦輪流量計內(nèi)的燃氣必須為典型的層流或紊流分布,這就要求流量計的前端及后端都有足夠長的直管段以使氣流穩(wěn)定。一般我們要求前端直管段長度為3d(即3倍管徑),后端為2d,在此范圍內(nèi)不應有彎頭、三通、截止閥等管件。
由于流量計安裝空間受限或施工經(jīng)驗不足,施工單位往往沒有按上述要求去做,這樣的渦輪流量計是不能交付使用的。我們在設備安裝前應該仔細查看安裝說明書,了解各種設備的特殊安裝要求,總結(jié)經(jīng)驗,避免不應有的失誤。
3.未按流向標志安裝設備
有些設備從表面上看兩端接口是一樣的,但實際上它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求它在安裝時要根據(jù)流向安裝。這種設備一般在外部會有標志標明流向,工人在安裝時如果沒有注意到這個標志,就可能將設備裝反。
表具系統(tǒng)有流向要求的有各種流量計、IC卡控制器、緊急切斷閥、波紋補償器、過濾器等。嚴格來說球閥安裝也有流向要求,標準的流量計安裝法應是將無接縫的一端放在氣流來向。
4.未按重力方向安裝設備
某些設備對重力方向敏感,要求平行或垂直重力方向。
IC卡控制器、緊急切斷閥的切斷動作是依靠閥芯的自重下落壓在閥口上完成的,因此要求設備必須安裝在水平管道上。
人工煤氣使用的Y型過濾器也要求安裝在水平管道上,否則管道中的冷凝水就不會隨重力沉積在過濾器底部,影響過濾器的使用效果。而羅茨流量計安裝在管道的垂直部分則可以起到自清潔的作用。
按重力方向安裝對有的設備來說是必須的,如IC卡控制器、緊急切斷閥等,有的則是盡量遵照,但不強求。
5.氣密性試驗時漏檢表具系統(tǒng)
質(zhì)監(jiān)員在對商業(yè)用戶工程進行氣密性驗收時經(jīng)常檢出表具部分有漏。仔細詢問施工人員他們是如何自檢的,發(fā)現(xiàn)他們在流量計安裝自檢時常常忘了將表具系統(tǒng)前后球閥打開,以至于只檢了表后管路,沒有檢到表具系統(tǒng)。而表具部分接口較多,漏點往往出現(xiàn)在這個地方。氣密性試驗出現(xiàn)疏漏,是不可原諒的,它產(chǎn)生的后果可能非常嚴重。
安全出于平時的細心,只要我們用心做好,事故就遠離我們了。
影響氣體渦輪標定精度的因素
1、標準裝置的影響
標準氣體渦輪流量計具有標定精度高、標定速度快、成本低等優(yōu)點,但隨著時間的推移,由于其內(nèi)部軸承及其他運動部件的磨損會造成標準渦輪表本身性能的改變,從而降低標定精度。因此標準渦輪表本身需要定期進行標定。且標準渦輪表口徑越小,通過氣體的流量越小,其精度受內(nèi)部運動部件磨損的影響趨勢也越大。因此,當需標定的渦輪表口徑較小時(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準裝置。
鐘罩式標準計量器標定流量計的流量范圍受鐘罩容積大小的制約。當鐘罩體積較小時,測量過程中與待測表相比較的體積數(shù)就較小。則隨機誤差會增大,影響渦輪表大流量測試點的標定精度。
另外,影響音速噴嘴、鐘罩式標準裝的標定精度的因素還有容器內(nèi)氣體溫度在短時間內(nèi)不均勻,氣體的含水量過大。環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化等。
了解不同標準裝置的特點,就可在實際標定中選擇合適的標準裝置。在條件允許的情況下盡可能地選用高精度的標準裝置,因為標準裝置本身的精度和操作程序直接影響待測渦輪表的標定精度。
2、速度分布畸變對標定精度的影響
渦輪表是速度式的流量測量儀表,其儀表特性直接受氣體流動狀態(tài)的影響。對其進口處的速度分布尤為敏感。進口流速的突變和流體的旋轉(zhuǎn)可使測量誤差達到不能允許的程度。在標定中,渦輪流量計之前一般有若十倍管道直徑的直管段,但往往由于直管段長度不夠,進口處流體的旋轉(zhuǎn)采能徹低消除、或由于安裝流量計時密封墊片突出而改變了流體和渦輪葉片之間的角度,這些影響往往使儀表常數(shù)變化2%或更多。
3、輔助測量裝置對標定精度的影響
數(shù)據(jù)的正確采集依賴于溫度、壓力傳感器、定時器、脈沖計數(shù)器的選取及安裝位置的確定。如果傳感器精度不夠,則不能保證測量值的精度。如果傳感器安裝位置不合適,則不能正確測量通過標準裝置及待測渦輪表的氣體的實際溫度、壓力值。且可能會影響氣體的流動狀態(tài),導致渦輪表進口處的速度分布不均,從而影響標定的精度。
渦輪流量計產(chǎn)品特點:
1、高精確度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;
2、重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復性,如經(jīng)常校準或在線校準可得 到極高的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計;
3、輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強;
4、可獲得很高的頻率信號(3~4kHz),信號分辨力強;
5、范圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10;
6、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大;
7、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
8、專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下 型、混砂專用型等;
9、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。
渦輪流量計選型
渦輪流量計正確選型才能保證渦輪流量計更好的使用。選用什么種類的渦輪流量計應根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定?使渦輪流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求.
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經(jīng)濟合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合,應該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級; 用于過程控制的場合,根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控制和計量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式渦輪流量計。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時,渦輪流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi)選用,范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一定與工藝管道相同,應視測量流量范圍是否在流速范圍內(nèi)確定,即當管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提 高管內(nèi)流速,得到滿意測量結(jié)果。
二、提高標定精度的方法
1、合理選擇標準裝置
由于標準渦輪表本身的特點,它本身需要每年進行檢定,當需標定的渦輪表口徑較小時(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準表。
鑒于流量越小,雷諾數(shù)越小,則忽略氣體粘性造成的誤差越太,所以音速噴嘴標準裝置只適合標定大流量、大口徑的渦輪表。保證喉徑的加工精度,選擇高精度的時間測量裝置都是十分必要的。為使容器氣體溫度盡快均勻穩(wěn)定,還應在容器內(nèi)加裝攪拌機。
一般用鐘罩來標定小口徑、小流量渦輪表,且選擇鐘罩時其容積一定要足夠大,以保證大流量點標定的精度。為了保證水質(zhì)的清潔,鐘罩內(nèi)的水應每天更換。當鐘罩鼓起后,為了使鐘罩內(nèi)氣體溫度均勻,鐘罩充滿氣后,應等待5分鐘之后才能開始試驗。另外,鐘罩與音速噴嘴作為標準裝置還需利用空調(diào)、干燥器等設旋保證標定所需的標準環(huán)境。
2、消除標定壓力與標定溫度的影響
標定裝置必須立于空間足夠大的試驗室內(nèi),保證標準裝置、待測渦輪表不在單方向受熱(如太陽的輻射、加熱器或其他熱源)。試驗室中的溫度變化不得超過20±5℃的溫度范圍。由于渦輪表進入精度的流量范圍與表壓及當?shù)氐拇髿鈮毫τ嘘P,所應明確指出標定時的表壓及當?shù)氐拇髿鈮毫Α?br/>3、消除標定系統(tǒng)中管路設計方面的影響
為了有效地消除旋轉(zhuǎn)流.應在渦輪表前安裝必要的直管段,且ZUI好在渦輪表前加裝整流器,并保證管道及流量計密封墊片良好定位,不使突出。為了保證流體的正常流動特性,消除流量計后的各種管件、閥門的不良影響,流量計后也應保證至少5倍以上管道直徑的直管段。
4、消除輔助測量裝置方面的影響
選擇高精度的溫度、壓力傳感器、定時裝置等輔助設施,其精度必須高于待測渦輪表所需精度1-2級,且安裝位置應合適。
5、數(shù)據(jù)的分析處理
計算待測表的誤差必須考慮氣體通過標準裝置和待測表時溫度、壓力的差異以及標準裝置自身的誤差。若忽略通過標準裝置和待測表的氣體壓縮系數(shù)的差異,可求得待測渦輪表在某臺流量點的相對示值誤差。
高壓氣體流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作,因為氣體的密度遠小于液體的密度,因此氣體渦輪流量計在結(jié)構(gòu)上與液體渦輪流量計有顯著的區(qū)別,氣體的密度受溫度壓力的變化影響較大,氣體渦輪流量計是一種精密流量測量儀表,與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量