摘要:渦輪流量計的使用中對被測介質(zhì).口徑選擇安裝維修校驗的要求。
渦輪流量計因計量精度較高、使用方便測量范圍寬等特點而廣泛應(yīng)用于石化、城市燃氣行業(yè)。渦輪流量計既可作為工藝控制的檢測儀表,也可作為貿(mào)易結(jié)算的計量儀表。雖然渦輪流量計具有以上優(yōu)點,但在實際應(yīng)用中卻要注意被測介質(zhì)性質(zhì).口徑選擇、安裝條件、維修校驗等問題,以保證渦輪流量計的正常運行。
1渦輪流量計對被測介質(zhì)有嚴格的要求
1.1渦輪流量計一般只用于計量低粘度的單相流體。通過實際運用和校驗渦輪流量計在計量低粘度的介質(zhì)時其儀表系數(shù)幾乎為不隨流量的變化的改變而變化,當(dāng)被測介質(zhì)粘度增大到80X10-6m2/s時,，渦輪流量計的線性變得很差，儀表系數(shù)隨流量的變化而發(fā)生很大的變化(具體變化見圖1),難以達到應(yīng)有的計量精度。當(dāng)被測介質(zhì)流體為氣、液混相流時,介質(zhì)流速將變得很不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生很大的計量誤差。
1.2用渦輪流量計計量的介質(zhì)流體應(yīng)處于紊流狀態(tài)根據(jù)渦輪流量計的流量特性曲線(圖2)可知,當(dāng)介質(zhì)處于層流狀態(tài)時儀表系數(shù)隨流量的變化而發(fā)生較大的變化,當(dāng)介質(zhì)處于紊流狀態(tài)時儀表系數(shù)幾乎不隨流量的變化而改變。為了達到儀表應(yīng)有的計量精度,應(yīng)使被測介質(zhì)處于紊流狀態(tài)。
1.3目前大多數(shù)渦輪流量計的軸承為球形軸承,因此對被測介質(zhì)的清潔度有很高的要求。如介質(zhì)中含有顆粒雜質(zhì),會使軸承快速磨損,如含有纖維雜質(zhì)則會纏繞在渦輪葉片上,影響渦輪的正常轉(zhuǎn)動。在實際應(yīng)用中應(yīng)在渦輪流量計前端加裝有效的過濾器,過濾網(wǎng)可選擇400孔/cm2。
2渦輪流量計口徑的選擇應(yīng)注意的問題
從渦輪流量計的特性曲線可知。當(dāng)被測介質(zhì)流體的流量在渦輪流量計測量范圍的15%以下時,其特性曲線向左下方下垂;當(dāng)大于15%時,其特性曲線幾乎為一條水平直線(見圖2)。在選擇渦輪流量計的口徑時,應(yīng)使介質(zhì)的工況流量在流量計測量范圍的15%~70%之間。當(dāng)被測介質(zhì)流量處于所選流量計測量范圍的15%以下時,介質(zhì)流體在管道中流速緩慢處于層流狀態(tài),流量計的測量線性變差,難以達到要求的計量精度。當(dāng)介質(zhì)工況流量大于所選擇流量計測量范圍的70%時,渦輪轉(zhuǎn)速將變的很大,加速軸承和支架的磨損,影響渦輪流量計的使用壽命。在實際生產(chǎn)中,我們公司曾有一臺DN25的氣體渦輪流量計因選擇口徑偏小,被測介質(zhì)流量處于渦輪流量計測量范圍的(100~110)%之間。連續(xù)運行20天后拆下發(fā)現(xiàn)球形軸承已經(jīng)嚴重磨損,校驗發(fā)現(xiàn)其示值誤差在-6.6%。被測介質(zhì)的工況流量在流量計測量范圍的15%~70%之間,既能保證計量的精度,又能保證渦輪流量計的長期正常運行。
3渦輪流量計在安裝中應(yīng)注意的問題
3.1介質(zhì)流體流速分布不均勻和旋渦流是影響渦輪流量計測量精度的主要原因,要消除流速不均勻和旋渦流則需要在渦輪流量計前端有足夠長的直管段。一般要求在渦輪流量計上流有15D以上的直管段,下流有4D的直管段才能保證測量的精度。如受安裝場地限制流量計上流直管段長度達不到15D時,應(yīng)在上流直管段上加裝管束整流器。
3.2渦輪流量計的安裝點不能有強烈的機械震動和強的電磁干擾。焊接和安裝中不能有焊渣和法蘭密封墊片突入管道內(nèi),流量計.上流的控制閥必須設(shè)置為全開的球閥或閘閥,以免影響被測介質(zhì)的流態(tài)。
3.3渦輪流量計在安裝方式，上可以是水平、傾斜、垂直安裝,但如圖3所示的那樣,隨安裝方式的不同，,其流量特性曲線有所變化。如果要想獲得高精度的測量,必須采用水平安裝方式。如果一定要采用垂直安裝則應(yīng)用垂直安裝方式對渦輪流量計重新校驗，,并重新設(shè)定儀表系數(shù)。
4維修和校驗應(yīng)注意的問題
4.1渦輪流量計的故障大多是渦輪軸承磨損和葉輪被卡住,這類故障用戶只需更換軸承或清除葉輪上的雜物即可解決,但是渦輪流量計是裝配嚴密的精密儀表,，更換配件或是重新裝配后都會引起儀表系數(shù)的變化,因此為保證測量的精度在更換配件或是重新裝配后都應(yīng)重新校驗并更改儀表系數(shù)。
4.2渦輪流量計隨運行時間增長或更換部件其儀表系數(shù)會發(fā)生改變,因此必須要對渦輪流量計進行校驗。校驗應(yīng)注意兩方面的問題:校驗所用流體介質(zhì)必須和測量的介質(zhì)為同一介質(zhì)或粘度相近的介質(zhì),原因如圖1所示。不同的介質(zhì)有不同的儀表系數(shù)特性曲線;如果渦輪流量計是用于要求獲得很高的測量精度的地方,校驗時應(yīng)連同流量計上下流的直管段作為一個整體進行校驗,以消除渦輪流量計前后直管段的附加誤差。
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