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氣體渦輪流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中空氣,氮?dú)?氧氣,氫氣,沼氣,天然氣,蒸汽等介質(zhì)流體的流量測(cè)量,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。氣體渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。

氣體渦街流量計(jì)輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。氣體渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。

氣體渦街流量計(jì)為提高氣體的耐高溫及抗振動(dòng)性能,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。在實(shí)際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。

氣體渦街流量計(jì)為了使用方便,電池供電的就地顯示型氣體渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。

應(yīng)用領(lǐng)域:

適用于天然氣、氮?dú)�、壓縮空氣等中低流速潔凈氣體;不適用液體或高溫蒸汽及濕氣。

概述

氣體渦輪流量計(jì)是一種精密流量測(cè)量?jī)x表,與相應(yīng)的流量積算儀表配套可用于測(cè)量液體的流量和總量。氣體渦輪流量計(jì)廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的氣體渦輪流量計(jì)可以應(yīng)用于制藥行業(yè)。

一體化氣體渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)為防爆設(shè)計(jì),可以顯示流量總量,瞬時(shí)流量和流量滿度百分比。電池采用長(zhǎng)效鋰電池,單功能積算表電池使用壽命可達(dá)5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達(dá)到12個(gè)月以上。

一體化表頭可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標(biāo)準(zhǔn)立方米,標(biāo)準(zhǔn)升等,可以設(shè)定固定壓力、溫度參數(shù)對(duì)氣體進(jìn)行補(bǔ)償,對(duì)壓力和溫度參數(shù)變化不大的場(chǎng)合,可使用該儀表進(jìn)行固定補(bǔ)償積算。

特點(diǎn)

壓力損失小,葉輪具有防腐功能;

采用先進(jìn)的超低功耗單片微機(jī)技術(shù),整機(jī)功能強(qiáng)、功耗低、性能優(yōu)越。

具有非線性精度補(bǔ)償功能的智能流量顯示器。修正公式精度優(yōu)于±0.02%

儀表系數(shù)可由按鍵在線設(shè)置,并可顯示在LCD屏上,LCD屏直觀清晰,可靠性強(qiáng)

采用EEPROM對(duì)累積流量、儀表系數(shù)掉電保護(hù),保護(hù)時(shí)間大于10年

采用高性能MCU中央處理器,完成數(shù)據(jù)采集處理顯示輸出、累積流量瞬時(shí)流量同

屏顯示方便的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn), 以標(biāo)準(zhǔn)485形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

采用全硬質(zhì)合金(碳化鎢)屏蔽式懸臂梁結(jié)構(gòu)軸承,集轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與壓力軸承于一體,大大提高了軸承壽命,并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作。

采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu),(渦輪采用2Cr13)防腐性能好。

容易維修,有自整流的結(jié)構(gòu),小型輕巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可在短時(shí)間內(nèi)將其組合拆開,

內(nèi)部清洗簡(jiǎn)單。

有較強(qiáng)抗磁干擾和振動(dòng)能力、性能可靠、壽命長(zhǎng)

下限流速低,測(cè)量范圍寬,

現(xiàn)場(chǎng)顯示型液晶屏顯示清晰直觀,功耗低,3V鋰電池供電可連續(xù)運(yùn)行5年以上,

耐腐蝕,適用于酸堿溶液

按儀表功能分類可分為3大類

1、氣體渦輪流量傳感器/變送器:該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場(chǎng)顯示功能,僅將流量信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出。流量信號(hào)可分為脈沖信號(hào)或電流信號(hào)(4-20mA);儀表價(jià)格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。該類渦輪流量計(jì)均為防爆產(chǎn)品,防爆等級(jí)為:ExdIIBT6.。

應(yīng)用場(chǎng)合::可作為工況流量信號(hào)的采集儀表,將流量信號(hào)遠(yuǎn)傳至上位機(jī)

2、智能一體化氣體渦輪流量計(jì)

一體化智能儀表,采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示,具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用場(chǎng)合::

1、在溫度、壓力相對(duì)穩(wěn)定的工況現(xiàn)場(chǎng),作為工業(yè)控制儀表。

2、在溫度、壓力相對(duì)穩(wěn)定的工況現(xiàn)場(chǎng),用戶可根據(jù)儀表示值氣體方程 自行運(yùn)算到標(biāo)況流量。

3、智能溫壓補(bǔ)償一體化氣體渦輪流量計(jì)

HLWQ-D型氣體渦輪量計(jì)內(nèi)置溫度、壓力傳感器和智能流量積算儀,通過微處理單元對(duì)實(shí)時(shí)采集的流量、溫度、壓力信號(hào)按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償,自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正,然后將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量直觀的顯示出來。

應(yīng)用場(chǎng)合:精確計(jì)量或貿(mào)易結(jié)算

公稱口徑:管道式:DN4~DN200

插入式:DN100~DN2000

精度等級(jí): 管道式:±0.5級(jí),±1.0級(jí)

插入式:±1.5級(jí)、±2.5級(jí)

環(huán)境溫度: -20℃~50℃

介質(zhì)溫度: 測(cè)量液體:-20℃~120℃

測(cè)量氣體:-20℃~80℃

大氣壓力: 86KPa~106KPa

公稱壓力: 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa

防爆等級(jí): ExdIIBT4

連接方式: 螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等

直管段要求:氣體:上游直管段應(yīng)≥10DN,下游直管段應(yīng)≥5DN

液體:上游直管段應(yīng)≥20DN,下游直管段應(yīng)≥5DN

插入式:上游直管段應(yīng)≥20DS,下游直管段應(yīng)≥7DS(DS為管道實(shí)測(cè)內(nèi)徑)

顯示方式

1、遠(yuǎn)傳顯示: 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)

2、現(xiàn)場(chǎng)顯示:8位LCD顯示累積流量,單位(m3)

4位LCD顯示瞬時(shí)流量,單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速

3、溫度壓力補(bǔ)償型:

A、顯示標(biāo)準(zhǔn)瞬時(shí)流量及標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)流量

B、顯示當(dāng)前壓力、溫度、電池電壓

輸出功能

1、脈沖輸出,p-p值由供電電源確定

2、4~20mA兩線制電流輸出

3、單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出

4、帶有RS485通迅接口

供電電源

1、DC5~24V

2、標(biāo)準(zhǔn)型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用八年以上

3、溫壓補(bǔ)償型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用四年以上

傳輸距離:傳感器至顯示儀距離可達(dá)500m

3.1 基本參數(shù):

3.1.1 表1

3.1.2 精度等級(jí):1.0級(jí)、1.5級(jí)

3.1.3 使用條件:

· 環(huán)境溫度:-30℃~+ 60℃ ;

· 大氣壓力:86KPa~106KPa;

· 介質(zhì)溫度:-30℃~+ 80℃ ;

· 相對(duì)濕度:5%~95%

3.3儀表選型

1.選型說明

用戶在選型時(shí),應(yīng)根據(jù)管道公稱壓力、介質(zhì)最高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況、流量范圍及信號(hào)輸出要求合理選擇流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格。

為使流量計(jì)的使用性能最佳,流量計(jì)的使用流量范圍應(yīng)在(20%~80%)Qmax范圍內(nèi)比較合適。

2.選型譜表

表3

口徑及流量范圍選型對(duì)照表

儀表選型介紹

已知某一供氣管線的實(shí)際工作壓力為(表壓)0.8MPa~1.2MPa,介質(zhì)溫度范圍為-5℃~+40℃,供氣量為3000~8000Nm3/h(標(biāo)況流量),在不考慮天然氣組分的情況下,要求確定流量計(jì)的規(guī)格型號(hào)。

分析:說明書表4.2.1中給出的流量范圍為工況流量范圍,而本例中給出的流量范圍是標(biāo)況流量范圍,因此,必須根據(jù)氣態(tài)方程先將標(biāo)況流量換算成工況流量,然后再選擇合適的口徑。

選型參數(shù)

在氣體渦輪流量計(jì)的使用過程中,氣體流經(jīng)過流量計(jì)推動(dòng)渦輪葉片旋轉(zhuǎn)。葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)與通過渦輪流量計(jì)的氣體體積成正比。流量計(jì)入口處安裝有一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的專利導(dǎo)流架,隨著流速的增加,對(duì)進(jìn)入流量計(jì)的氣流進(jìn)行加速。導(dǎo)流架的設(shè)計(jì)可消除任何潛在流體擾動(dòng),如渦流或不對(duì)稱流。對(duì)渦輪葉片的推動(dòng)力也同時(shí)增加。確保了流量計(jì)在允許的誤差范圍內(nèi)高精度計(jì)量,即使在小流量的狀況下也可以準(zhǔn)確計(jì)量。作用在渦輪葉片上的氣流是軸向的,渦輪裝置在主傳動(dòng)軸上,傳動(dòng)軸配有高強(qiáng)度的球軸承。氣體通過渦輪葉片后,渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)經(jīng)齒輪組減速后。入口通道內(nèi)壓力得到回復(fù),通道設(shè)計(jì)可確保流態(tài)的最優(yōu)化。

1、氣體渦輪流量計(jì)精度高,壓力損失小,始動(dòng)流量低,對(duì)溫度壓力和流量進(jìn)行自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償,電池供電,可輸出多種信號(hào),選用進(jìn)口軸承,壽命長(zhǎng),安裝維修方便。智能型速度式流量?jī)x表是集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、測(cè)量范圍寬、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

2、氣體渦輪流量計(jì)是一種測(cè)量封閉管道中氣體介質(zhì)流量的速度式儀表。適用于燃?xì)饧捌渌�工業(yè)領(lǐng)域中的氣體量精確測(cè)量。由于其體積小、精度高、重復(fù)性好。它吸取了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)結(jié)構(gòu),經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),綜合了氣體力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)等理論。采用先進(jìn)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)而自行開發(fā)的新產(chǎn)品。

3、氣體渦輪流量計(jì)是集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男乱淮�流量�?jì),是石油、化工、電力、冶金、工業(yè)鍋爐等工業(yè)行業(yè)的燃?xì)庥?jì)量和城市天然氣、燃?xì)庹{(diào)壓站及燃?xì)赓Q(mào)易計(jì)量的理想儀表。它具有壓力損失小、準(zhǔn)確度高、始動(dòng)流量低、抗振與抗脈動(dòng)流性能好、量程比寬等特點(diǎn)。

氣體智能渦輪流量計(jì)是按照 ISO9951 標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合國內(nèi)外流量?jī)x表先進(jìn)技術(shù)而研制開發(fā)的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體的新一代高精度、高可靠性的精密計(jì)量?jī)x表,它出色的低壓和高壓計(jì)量性能,多種信號(hào)輸出方式以及對(duì)流體擾動(dòng)的低敏感性,使 得 流量計(jì)成為一種特別優(yōu)秀的能準(zhǔn)確計(jì)量氣體累積量的商業(yè)貿(mào)易計(jì)量?jī)x表。

氣體渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體以及其它各種無腐蝕性氣體的計(jì)量或流量控制等場(chǎng)合。

滿足 ISO9951標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求,表體長(zhǎng)度為3DN(DN為流量計(jì)口徑),并經(jīng)高、低水平擾動(dòng)試驗(yàn);·可檢測(cè)被測(cè)氣體的溫度、壓力和流量,并顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(P b =101.325KPa,T b =293.15K )的氣體體積累積量;

·流量范圍寬 ,重復(fù)性好,精度高,壓力損失小,起始流量低;·具有五段儀表系數(shù)設(shè)定及自動(dòng)修正的功能;·采用專利一體化整流器 ( 實(shí)用新型 專利號(hào) ZL 03210043 · 4) ,對(duì)流量計(jì)的前后直管段安裝要求低 (前為≥ 2DN ,下游無要求);·內(nèi)置式壓力、溫度傳感器,安全性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀(外觀專利號(hào):ZL 0333226 2·7)·對(duì)壓力、溫度傳感器的故障能自行診斷,并直接顯示在 LCD屏和上位機(jī)中;·一節(jié)鋰電池可連續(xù)使用兩年以上,并具有電池欠壓兩級(jí)報(bào)警輸出功能,更適合與 IC 卡管理系統(tǒng)的配套使用;·智能流量積算儀可以任意角度定位(轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 350°),使流量計(jì)在各種安裝條件下的讀數(shù)更方便,更直接;·特有時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之功能,無論什么情況,都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,可永久性保存;·儀表具有RS-485通訊接口功能,并配備功能強(qiáng)大、界面豐富的數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng),可打印各種自動(dòng)生成的圖表;·儀表具有防爆及防護(hù)功能,防爆標(biāo)志為 ExdⅡBT4, ExiaⅡCT4, 防護(hù)等級(jí)為 IP55。

1、氣體渦輪流量計(jì)屬于精密測(cè)量?jī)x表,在運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和操作時(shí)必須小心裝卸。

2、在流量計(jì)裝入管道前,撕去法蘭進(jìn)出口處的粘帶,并用吹起的方法檢驗(yàn)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活平穩(wěn)。

3、流量計(jì)開始安裝前,特別是安裝在新管路或經(jīng)維修的管路上時(shí),首先應(yīng)清掃管路,去除所有的渣、鐵銹及其它的管路碎屑。

4、管路液壓靜力試驗(yàn)后,任何留在管線里的液體都會(huì)損壞渦輪流量計(jì)的內(nèi)部零件。如果液壓靜力試驗(yàn)是必要的話,渦輪流量計(jì)必須要用一個(gè)管段來代替,確保在液壓靜力試驗(yàn)后沒有液體留在渦輪流量計(jì)的上游管線里。

5、流量計(jì)應(yīng)水平安裝。帶有潤滑系統(tǒng)的流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)保證潤滑瓶開口朝上。公稱直徑DN≤200氣體渦輪流量計(jì)可以垂直安裝。安裝使用時(shí),氣流方向應(yīng)從上至下。

6、任何情況下,在渦輪流量計(jì)的上游應(yīng)安裝一段公稱直徑與流量計(jì)的公稱直徑相同的直管段,長(zhǎng)度要求≥2DN;同時(shí)其下游也必須安裝一段與流量計(jì)的公稱直徑相同的直管段或彎管,并且要求其總長(zhǎng)≥2DN。

7、在氣體渦輪流量計(jì)入口管上游的漸縮管或漸擴(kuò)管的開口角度不能超過30。。為了保證氣體政策輸送,便于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行維護(hù),要在流量計(jì)安裝管道上設(shè)置旁通管道。

8、氣體渦輪流量計(jì)宜緩慢地加壓和啟動(dòng),快速打開閥門的沖擊負(fù)載通常會(huì)損壞葉輪。

9、如果需要在渦輪流量計(jì)附近的管線上做焊接工作,則必須將渦輪流量計(jì)拆下來進(jìn)行。否則,會(huì)陰管道溫度過高而導(dǎo)致流量計(jì)的永久性破壞。

10、安裝氣體渦輪流量計(jì)時(shí),注意使氣體流動(dòng)方向與表殼上箭頭所指的方向一致,安裝失誤會(huì)導(dǎo)致對(duì)渦輪流量計(jì)的破壞。

11、管道必須沒有震動(dòng),管道內(nèi)的氣流不能有大的脈動(dòng)和雜質(zhì),沒有灰塵和液體,進(jìn)入管路的外來物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞渦輪流量計(jì),當(dāng)預(yù)計(jì)氣體流中可能存在損壞流量計(jì)的外來物質(zhì)時(shí),建議在渦輪流量計(jì)上游管道安裝過濾器。

12、對(duì)于安裝在戶外的氣體渦輪流量計(jì),為了防風(fēng)雨,應(yīng)對(duì)其提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。

13、建議氣體渦輪流量計(jì)的實(shí)際使用流量應(yīng)在流量計(jì)的最大額定流量的20%-80%范圍內(nèi)。氣體渦輪流量計(jì)允許短時(shí)過載,但實(shí)際最大流量不能超過氣體渦輪流量計(jì)允許最大流量的20%,而且持續(xù)時(shí)間不能超過半小時(shí)。

14、流量計(jì)安裝時(shí)務(wù)必保證渦輪流量計(jì)入口和出口的連接同軸對(duì)準(zhǔn),且各螺栓力均勻,以免影響密封效果。為了得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,必須保證沒有密封件從法蘭伸入管線。

1、原油的測(cè)量

①玻璃管液面計(jì)量油

在油氣分離器上安裝一根長(zhǎng)80左右并與分離器構(gòu)成連通管的玻璃管液面計(jì)。分離器內(nèi)一定重要的油將水壓倒玻璃管內(nèi),根據(jù)玻璃管內(nèi)水上升的高度與分離器內(nèi)油量的關(guān)系得到分離器內(nèi)油的重量,由此測(cè)得玻璃管內(nèi)液面上升高度所需要的時(shí)間,即可折算出油井的產(chǎn)量。

玻璃管量油是國內(nèi)各油田普遍采用的傳統(tǒng)方法,約占油井總數(shù)的90%以上。該方法裝備簡(jiǎn)單、投資少,但由于采用間歇量油的方式來折算產(chǎn)量,導(dǎo)致原油系統(tǒng)誤差為10% ~20%。另外在高含水期,特別是在特高含水期,對(duì)于氣液比低的油井計(jì)量后的排液十分困難,該計(jì)量操作造成很大不便。

②電報(bào)量油

在玻璃管液面計(jì)量油的基礎(chǔ)上,在規(guī)定的量油高度H上、下各安裝一個(gè)電極,當(dāng)水上升到下電極時(shí),計(jì)時(shí)電表接通開始計(jì)時(shí),水上升到上電極時(shí),電表切斷停止走動(dòng),記錄水上升H高的時(shí)間t,則可按照玻璃管液面計(jì)量油的方法計(jì)算出油井的產(chǎn)量。

③翻斗量油

翻斗量油裝置主要由量油器、計(jì)數(shù)器等組成。一個(gè)斗裝滿時(shí)翻到排油,另一個(gè)斗裝油,這樣反復(fù)循環(huán)來累積油量。這種量油裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有一定計(jì)量精度。

2、天然氣的測(cè)量

①孔板測(cè)氣

孔板測(cè)氣是傳統(tǒng)的氣體計(jì)量方法,用節(jié)流孔板與波紋管壓差計(jì)配套進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)氣體流經(jīng)孔板節(jié)流時(shí)前后的壓差來計(jì)算氣體流量。這種計(jì)量方法裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,但量程較小,只有1:3,而且計(jì)量精度受孔板加工安裝精度的影響。

②分離器排液測(cè)氣

在計(jì)量用油氣分離器量完油以后,關(guān)閉分離器的天然氣出口閥門,根據(jù)排液的時(shí)間計(jì)算天然氣的產(chǎn)量。這種方法不需要專門的測(cè)量裝置,原理簡(jiǎn)單,但操作工作量大,且精度不高。

③氣體流量計(jì)測(cè)氣

隨著技術(shù)的發(fā)展,氣體流量計(jì)在天然氣測(cè)量中的應(yīng)用越來越多,常用的有氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)、氣體羅茨流量計(jì)等。

氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)是速度式流量測(cè)量?jī)x表。氣體渦輪流量計(jì)主要由渦輪、導(dǎo)流氣、磁電轉(zhuǎn)換器等組成,具有精度高、重復(fù)性好、反映快、測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是具有運(yùn)動(dòng)部件,容易磨損,從而影響測(cè)量的精度。

渦街流量計(jì)是基于"卡門"渦街原理研制成的一種流量計(jì)。在管道中插入一個(gè)旋渦發(fā)生體,當(dāng)管道中有流體流過時(shí),在旋渦發(fā)生體的兩側(cè)將交替產(chǎn)生旋渦,在下游交替排列的旋渦列被稱為"渦街",單位時(shí)間內(nèi)通過某一點(diǎn)的渦街的數(shù)量與流體的流速成正比。渦街由壓力傳感器檢測(cè),檢測(cè)的微弱電信號(hào)經(jīng)處理,轉(zhuǎn)換為流量進(jìn)行顯示或者遠(yuǎn)傳。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理;進(jìn)入流量計(jì)的流體通過旋渦發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達(dá)收縮短突然節(jié)流使旋渦流加速。當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)入旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。旋渦流的頻率與介質(zhì)速度成正比并且為線性關(guān)系,由壓力傳感器檢測(cè),檢測(cè)的微弱電信號(hào)經(jīng)處理,可轉(zhuǎn)換為流量信號(hào)。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和渦街流量計(jì)都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍大、無機(jī)械可動(dòng)件、安裝使用方便、不受介質(zhì)的密度、粘度等影響的優(yōu)點(diǎn)。

氣體羅茨流量計(jì)是一種容積式流量計(jì),計(jì)量精度較高,適用于精密的體積測(cè)量,廣泛用于貿(mào)易和精密儲(chǔ)運(yùn)計(jì)量管理。但是在油井計(jì)量中分離出的天然氣含有較多的液滴,這會(huì)影響流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤滑,容易出現(xiàn)卡、堵事故,所以一般不宜采用此類流量計(jì)。

氣體渦輪流量計(jì)采用渦輪進(jìn)行測(cè)量。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào)。這種流量計(jì)用于檢測(cè)瞬時(shí)流量和總的積算流量,其輸出信號(hào)為頻率,易于數(shù)字化。圖中感應(yīng)線圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時(shí),磁路的磁阻發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大器放大和整形,送到計(jì)數(shù)器或頻率計(jì),顯示總的積算流量。同時(shí)將脈沖頻率經(jīng)過頻率-電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時(shí)流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量,葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計(jì)的輸出是頻率調(diào)制式信號(hào),不僅提高了檢測(cè)電路的抗干擾性,而且簡(jiǎn)化了流量檢測(cè)系統(tǒng)。它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)可達(dá)0.01秒。

氣體渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體等。

場(chǎng)合

發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱行業(yè);航空、航天、造船、核能及兵器行業(yè);機(jī)械、冶金、煤礦及汽車制造行業(yè);石油、化工行業(yè);醫(yī)藥、食品及煙灑制造行業(yè);森工、農(nóng)墾及輕工行業(yè)等。

常見問題解決方法

1、在氣體渦輪流量計(jì)儀表安裝、連接過程中,應(yīng)確保每一個(gè)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確無誤,其中包括安裝前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的考察、安裝過程中氣體渦輪流量計(jì)儀表接線、系統(tǒng)接地線等方面,從而確保檢測(cè)到真實(shí)數(shù)據(jù)并能夠準(zhǔn)確輸出。

2、對(duì)于運(yùn)行中的計(jì)量系統(tǒng)可采用"雙軌計(jì)量,對(duì)比確認(rèn)"的方法,以及"替代法"對(duì)運(yùn)行中的計(jì)量氣體渦輪流量計(jì)儀表故障進(jìn)行確認(rèn)和排除。

3、定期對(duì)氣體渦輪流量計(jì)儀表進(jìn)行整體清洗,必要時(shí)可對(duì)氣體渦輪流量計(jì)儀表的傳感頭部分進(jìn)行吹掃,避免雜質(zhì)在傳感頭處的凝結(jié)。寒冷的季節(jié)在計(jì)量直管段及氣體渦輪流量計(jì)儀表部分加伴熱裝置也有利緩解雜質(zhì)在計(jì)量氣體渦輪流量計(jì)儀表處的凝結(jié)。

4、定期對(duì)管道進(jìn)行排水,特別是直管段前的水分,依據(jù)具體情況設(shè)置專人定期排放,盡可能降低計(jì)量管段中的水分,最大限度的排除流體中的脈動(dòng)。

5、加強(qiáng)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,設(shè)置定時(shí)打印功能,依據(jù)打印數(shù)據(jù)結(jié)合生產(chǎn)狀況對(duì)氣體渦輪流量計(jì)儀表的運(yùn)行分析。

流量范圍

氣體渦輪流量計(jì)流量范圍的選擇對(duì)其精確度及使用年限有較大的影響,并且每種口徑的流量計(jì)都有一定的測(cè)量范圍,流量計(jì)口徑的選擇也是由流量范圍決定的。選擇流量范圍的原則是:使用時(shí)的最小流量不得低于儀表允許測(cè)量的最小流量,使用時(shí)的最大流量不得高于儀表允許測(cè)量的最大流量。氣體渦輪流量計(jì)對(duì)于每日儀表實(shí)際運(yùn)行時(shí)間不超過8小時(shí)的斷續(xù)工作場(chǎng)合,選擇實(shí)際使用時(shí)最大流量的1.3倍作為流量范圍上限;對(duì)于每日儀表實(shí)際運(yùn)行時(shí)間不低于8小時(shí)的連續(xù)工作場(chǎng)合,選擇實(shí)際使用時(shí)最大流量的1.4倍作為流量范圍上限。氣體渦輪流量計(jì)儀表下限流量以實(shí)際使用最小流量的0.8倍為合適。

氣體渦輪流量計(jì)的選型要從以下幾個(gè)方面考慮:

一、氣體渦輪流量計(jì)的正確選型

1、精確度等級(jí):一般來說,選用渦輪流量計(jì)主要是看中其高精確度,但是流量計(jì)準(zhǔn)確度愈高,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用條件的變化就愈敏感,所以,對(duì)儀表精確度的選擇要慎重,應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度考慮。對(duì)于大口徑輸氣管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,在儀表上多投入是合算的,而對(duì)于輸送量不大的場(chǎng)合選用中等精度水平的即可。

2、流量范圍:同上所述

3、氣體的密度:對(duì)氣體渦輪流量計(jì),流體物性的影響主要是氣體密度,它對(duì)儀表系數(shù)的影響較大,且主要在低流量區(qū)域。若氣體密度變化頻繁,要對(duì)流量計(jì)的流量系數(shù)采取修正措施。

4、壓力損失:盡量選用壓力損失小的渦輪流量計(jì)。因?yàn)榱黧w通過渦輪流量計(jì)的壓力損失愈小,則流體由輸入到輸出管道所消耗的能量就愈少,即所需的總動(dòng)力將減少,由此可大大節(jié)約能源,降低輸送成本,提高利用率。

有人曾經(jīng)做過試驗(yàn),影響壓損的主要組件是渦輪流量計(jì)的前導(dǎo)流器,選用半橢球體的前導(dǎo)流器與選擇錐體的前導(dǎo)流器相比,前者渦輪流量計(jì)的壓損可大幅度降低。

5、結(jié)構(gòu)型式:

①內(nèi)部結(jié)構(gòu)宜選用反推式渦輪流量計(jì)。因?yàn)榉赐剖浇Y(jié)構(gòu)在一定流量范圍內(nèi)可使葉輪處于浮游狀態(tài),軸向不存在接觸點(diǎn),無端面摩擦和磨損,可延長(zhǎng)軸承的使用壽命。

②按管道連接方式選型,流量計(jì)有水平和垂直安裝兩種方式,水平安裝與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接;小口徑和高壓管道選用螺紋連接;夾裝連接只適用于低壓中小管徑;垂直安裝只有螺紋連接。

③按環(huán)境條件選型,考慮溫度、濕度的影響。天然氣計(jì)量要選擇本安型防爆渦輪流量計(jì)。

6、軸承:渦輪流量計(jì)的軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三類材質(zhì)。天然氣計(jì)量?jī)x表軸承應(yīng)選用碳化鎢材料。

以上是選型時(shí)要考慮的主要方面。由于渦輪流量計(jì)類型規(guī)格繁多,特別是不同的制造廠產(chǎn)品質(zhì)量有差別,選型時(shí)應(yīng)盡量搜集制造廠及產(chǎn)品的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等資料,進(jìn)行反復(fù)調(diào)查比較后再?zèng)Q定取舍。

二、使用和維護(hù)

為保證氣體渦輪流量計(jì)長(zhǎng)期正常工作,必須經(jīng)常檢查流量計(jì)的運(yùn)行狀況,作好維護(hù)工作,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除。

1、渦輪流量計(jì)投運(yùn)前要先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定,仔細(xì)檢查,確定流量計(jì)接線無誤、接地良好后方可送電。

2、定期對(duì)流量計(jì)進(jìn)行清洗、檢查和復(fù)校。設(shè)有潤滑油或清洗液注入口的流量計(jì),應(yīng)按說明書的要求定期注入潤滑油或清洗液,以維護(hù)葉輪良好運(yùn)行。

3、監(jiān)查顯示儀表狀況,評(píng)估顯示儀表讀數(shù),有異常要及時(shí)檢查。

4、保持過濾器暢通。過濾器被雜質(zhì)堵塞,可以從其入口、出口處壓力表讀數(shù)差的增大來判斷出,出現(xiàn)堵塞及時(shí)排除,否則,會(huì)嚴(yán)重降低流量。

5、對(duì)于大流量貿(mào)易結(jié)算計(jì)量,為保證流量計(jì)的精確度,流量計(jì)必須經(jīng)常校驗(yàn)�，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備在線校驗(yàn)設(shè)備,或配備可移動(dòng)式校驗(yàn)裝置,雖然一次性投資較大,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)利益考慮是值得的。

三、故障排除方法

第一、傳感器或配套的顯示儀表沒有輸出信號(hào);

故障原因:

接線不對(duì) 葉輪卡死不轉(zhuǎn) 檢測(cè)線圈斷路或短路 前置放大器不良 前置放大器沒有電源或電源電壓太低 顯示儀表本身有故障;

排除方法:

檢查接線是否正確 檢查管道內(nèi)是否有雜物 檢修放大器 檢修放大器 檢修放大器或提高電源電壓規(guī)定要求,檢修顯示儀

第二、流量為零仍有信號(hào)輸出;

故障原因:

外界強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾 管道震動(dòng)引起葉輪來回?cái)[動(dòng) 管道震動(dòng)引起磁鋼與線圈之間有相對(duì)運(yùn)

排除方法:

檢查屏蔽線接地是否良好或排除干擾 消除管道震動(dòng) 消除管道震動(dòng)

第三、指示流量與實(shí)際流量不符。

故障原因:

第二故障原因引起 前置放大器不良 空氣或蒸氣混入管道 出口壓力過低 軸承磨損 葉輪附著雜質(zhì)、贓物 配管不良 顯示儀表故障

排除方法:

消除管道震動(dòng) 檢修放大器 安裝空氣分離器 增加壓力 更換軸承 清洗管道 重新配管 檢修顯示儀表