導(dǎo)讀:氣體渦輪流量計(jì)與液體渦輪流量計(jì)區(qū)別? 在購(gòu)買(mǎi)渦輪流量計(jì)的時(shí)候,我們常常需要思考一個(gè)問(wèn)題,那就是我們測(cè)量的是什么物質(zhì)?確定是氣體還是液體,然后再根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇。為什么需要考慮這個(gè)問(wèn)題呢?渦輪流量計(jì)測(cè)量氣體的合測(cè)量液體的有什么區(qū)別呢?
因?yàn)闅怏w的密度遠(yuǎn)小于液體的密度,因此氣體渦輪流量計(jì)在結(jié)構(gòu)上與液體渦輪流量計(jì)有顯著的區(qū)別,氣體的密度受溫度壓力的變化影響較大。
所以在進(jìn)行氣體體積流量測(cè)量時(shí),一般多采用溫度壓力補(bǔ)償功能的氣體渦輪流量計(jì),以達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量氣體介質(zhì)的目的。這種渦輪流量計(jì)在測(cè)量體積流量的同時(shí),必須跟蹤檢測(cè)氣體介質(zhì)的溫度和壓力,并將不同工況條件下的氣體體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(P=101.325Kpa T=273.15K)的體積流量。
而液體渦輪流量計(jì)屬于速度式流量計(jì),原理是利用置于液體中葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與液體流速之間的關(guān)系,通過(guò)測(cè)量葉輪的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算液體流量的大小,是目前流量?jī)x表中比較成熟的高精度的儀表。該產(chǎn)品除具備已有渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)和功能外,更注重用戶的體驗(yàn),更注重解決用戶在實(shí)際使用中遇到的問(wèn)題。
氣體渦輪流量計(jì)為煉化企業(yè)高壓瓦斯的計(jì)量提供
1.氣體渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與原理
1.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
對(duì)于氣體的計(jì)量,由于其密度受溫度、壓力的影響較大,為了能準(zhǔn)確計(jì)量氣體介質(zhì)的體積流量,必須同時(shí)跟蹤檢測(cè)介質(zhì)的溫度和壓力,并將不同工況下的氣體流量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(P=101.325KPA,T=293.15K)的體積流量。隨著科技發(fā)展,氣體渦輪流量計(jì)已由非智能型發(fā)展到智能型,功能進(jìn)一步完善,穩(wěn)定性也進(jìn)一步加強(qiáng)。下面簡(jiǎn)單介紹一下Z系列智能旋進(jìn)漩渦氣體流量計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
1.1.1流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
Z型氣體渦輪流量計(jì)主要由以下四大部件組成:①旋進(jìn)漩渦流量傳感器,又由漩渦發(fā)生體、殼體、漩渦檢測(cè)組體、除旋整流器組成;①量積算儀,又由外殼、溫度接口、壓力接口、顯示窗口、輸出接口組成;③溫度傳感器組件;④壓力傳感器組件。
1.1.2主要特點(diǎn)
①集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體,可檢測(cè)工作介質(zhì)的溫度、壓力和流量,并進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和壓縮因子自動(dòng)修正,可直接檢測(cè)氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或飽和蒸汽的質(zhì)量流量。②無(wú)機(jī)械可動(dòng)件,不易腐蝕、可靠度及穩(wěn)定性好,長(zhǎng)期工作無(wú)須維護(hù)。③溫度、壓力以及流量等參數(shù)可顯示于LCD屏上,又可用4-20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出與自動(dòng)化系統(tǒng)接口。④機(jī)內(nèi)可憑內(nèi)置電池工作,又可由外接電源供電運(yùn)行。③具有防爆功能,可用于有爆炸性危險(xiǎn)的場(chǎng)所。
1.2工作原理
流量傳感器工作原理
氣體渦輪流量計(jì)屬于速度式測(cè)量?jī)x表。它通測(cè)量與流量成正比的頻率信號(hào),來(lái)測(cè)量流體的體積流量。進(jìn)入流量計(jì)的流體,通過(guò)漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦流,漩渦流在文丘利管中旋進(jìn),至達(dá)收縮段突然節(jié)流使漩渦流加速。
型流量計(jì)主要用于氣體的測(cè)量,計(jì)算儀中微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正。
2,流量計(jì)的壓力損失
由于氣體渦輪流量計(jì)通過(guò)節(jié)流段使漩渦流加速,因此必然存在著壓力損失的問(wèn)題。目前有兩種計(jì)算壓力損失的方法,現(xiàn)分別討論:
公式:ΔP=ρ/1.205×ΔP0 (1)
公式:ΔP=37×ρ× Q2/DN4 (2)
式中:ΔP-流量計(jì)的實(shí)際壓力損失,kPa;
ρ-工況下的介質(zhì)密度,ks/m3;
ΔP-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,介質(zhì)為干空氣時(shí)的壓力損失,kPa;
Q-介質(zhì)流量,m2/s;
DN-管線的公稱直徑,m;
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,當(dāng)介質(zhì)為于空氣時(shí),各規(guī)格流量計(jì)的壓力損失ΔP0可按圖2查出。
以哈石化分公司三套催化裝置為例,我們來(lái)計(jì)算氣體渦輪流量計(jì)的壓力損失情況。已知三套催化裝置產(chǎn)于氣體的標(biāo)準(zhǔn)密度為0.897kg/m3,工作壓力為0.8kPa,介質(zhì)溫度為60℃,日產(chǎn)氣量為14.4萬(wàn)N m3/d,分別用上述兩種方法計(jì)算流量計(jì)的壓力損失。
其工況下的密度為
ρ=ρ0×(P/P0)× T0/T)=0.8974×(901/101)×(293/333)=7.0439kg/m3
其工況下的瞬時(shí)流量為
Q=Q×(P0/P)×(T/T0)=(144000/24)×(101/901)×(333/293)=764m3/h
根據(jù)公式,當(dāng)流量計(jì)口徑為160mm,查圖2得ΔP0已為10,則ΔP=ρ/1.205×ΔP0=7.0439/1.025 ×68.7kPa
根據(jù)公式,當(dāng)流量計(jì)口徑為100mm,ΔP=37×ρ0×Q2/DN4=37×7.0439×(76/3600)2/0.14=1170.4kPa
而實(shí)際上,三套催化用于干氣體計(jì)量的氣體渦輪流量計(jì),目前的實(shí)際壓降為100kPa左右,利用公式(2)進(jìn)行壓力損失的計(jì)算,進(jìn)行儀表選型能夠與實(shí)際相符合。
3,使用過(guò)程中存在的問(wèn)題
(1)計(jì)量工藝流程存在的問(wèn)題
(2)壓力傳感器選擇不合適引起的誤差
(3)溫度、壓力傳感器零點(diǎn)漂移引起的誤差
(4)環(huán)境溫度的影響
4,為保證計(jì)量精度采取的措施和建議
(1)合理安裝嚴(yán)格按照流量計(jì)安裝要求進(jìn)行安裝。在氣質(zhì)中含有原油和微量顆粒雜的情況下,力爭(zhēng)垂直安裝,防止原油顆粒雜質(zhì)淤積在漩渦發(fā)生體內(nèi),引起計(jì)量誤差。在冬季流量計(jì)殼體要進(jìn)行保溫,以免積液。如有積液現(xiàn)象要及時(shí)放水。
(2)對(duì)于壓縮機(jī)往復(fù)泵干擾造成的脈動(dòng)流采取遠(yuǎn)離干擾源頭計(jì)量是最有效的方法。如條件不允許的情況下可在往復(fù)壓縮機(jī)管道的適當(dāng)部位安裝孔板是消減現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)壓力脈動(dòng)的有效措施。具體做法是在足夠容積的容器入口法蘭處安裝一恰當(dāng)尺寸的孔板把原管道中的駐波改換成行波,從而降低壓力脈動(dòng)達(dá)到減小波幅的效果。
(3)定期標(biāo)定:根據(jù)我公司實(shí)際情況,現(xiàn)用的氣體渦輪流量計(jì)檢定周期為一年,對(duì)懷疑有問(wèn)題的流量計(jì)要及時(shí)標(biāo)定,以保證溫度、壓力傳感器及其它部件正常工作。
(4)加強(qiáng)氣體渦輪流量計(jì)的日常管理:定期檢查計(jì)量工藝流程狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。