德國VSEVS1/2流量計技術資料同時我們還經營:1.渦輪流量計的始動流量值qvmin很大程度上取決于軸和葉輪前后軸承間的機械摩擦阻力矩7b,而它是由軸承與軸的微小間隙內流體與固體壁面的粘性摩擦引起的,且內部流體可認為始終處于層流狀態。Tb越小,qvmin也越小,因此為了使渦輪流量傳感器在小流量測量范圍內能夠體現良好測量性能,最重要的是要減少軸和軸承之間的機械摩擦。2.流體介質密度ρ與qvmin值成反比,ρ越大,則qvmin越小。液體密度受溫度影響不大,相比之下溫度的變化會較大程度改變氣體密度,所以測量氣體時要留意溫度因素,以防引起傳感器特性曲線的變化。3.同樣條件下,葉片安裝角β越大,則qvmin越小?! ‘敱粶y流體流量大于qvmin后,流量繼續增加會使葉輪旋轉角速度加快,此時流體因素阻力矩與機械摩擦阻力矩相比占據主要地位,故可認為Tb=0。由于流體流動狀態不盡相同,而渦輪流量計傳感器實際的特性曲線受流體流動狀態影響.容積式流量計主要用來測量不含固體雜質的高粘度液體,例如油類、冷凝液、樹脂和液態食品等粘稠流體的流璧,而且測量準確,精度可達士0.2%,而其他流量計很難測量高粘度介質的流量。橢圓齒輪流量計是最常用的一種容積式流量計.如圖3-13所示。1.工作原理 橢圓齒輪流量計的測量部分是由兩個互相嚙合的橢圓形齒輪A和B以及軸、殼體等組成。橢圓齒輪與殼體之間形成測量室。如圖3-14所示?! ‘敱粶y流體流經橢圓齒輪流量計時,由于要克服儀表阻力必然引起壓力損失,從而在其人口和出口之間產生壓力差 . 在此壓力差的作用下,產生作用力矩使橢圓齒輪連續轉動 . 由于 P1>P2,P1、P2共同作用產生的合力矩使A輪順時針轉動. 而B輪上的合力矩為零,此時A輪帶動 B 輪順時針轉動.A為主動輪.B為從動輪. 在圖3-14(b) 所示中間位置時,A輪和B輪都為主動輪.在圖3-14(c)所示位置時,A輪上的合力矩為零,而B輪上的合力矩最大.B 輪逆時針轉動,此時B為主動輪 .A 為從動輪。如此循環往復,將被測介質以橢圓齒輪與殼體之間的月牙形容積為單位,依次由進口排至出口。橢圓齒輪流量計旋轉一周排出的被測介質體積量是月牙形容積的 4 倍。橢圓齒輪流量計的體積流量Q為:Q=4nv2(3-7)式中:n為橢圓齒輪的旋轉速度;V2為橢圓齒輪與殼體間形成的月牙形測量室的容積。2.使用特點 橢圓齒輪流量計適用于潔凈的高粘液體的流量測量,其測量精度高,壓力損失小,安裝使用方便,可以不需要直管段。但被測介質中不能含有固體顆粒,更不能夾雜機械物,否則會引起齒輪磨損甚至損壞。所以為了保護流量計,必須加裝過濾器?! E圓齒輪流盤計在啟用或停運時,應緩慢開、關閥門,否則易損壞齒輪,另外,流量計的溫度變化不能太劇烈,否則會使齒輪卡死。電磁流量計電極對測量介質的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會產生鈍化等表面效應和所形成的噪聲。1.選擇耐腐蝕材料電磁流量計電極的耐腐蝕性要求很高.常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蝕鎳基合金、B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導電橡膠電極、導電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應從使用者借鑒該介質在其他設備的應用實際和以往的經驗來確定。有時后要做必要的實驗,如現場取液體樣品在實驗室做待用材料的腐蝕性試驗。最好的實驗是現場掛片,這是最接近實際應用條件的腐蝕性試驗,可以得出比較可靠能否適用的結論。2.避免電極表面效應電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時候電極材料對被測介質有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產生電極表面效應?! ‰姌O表面效應分為表面化學反應、電化學和極化現象以及電極的觸媒作用三個方面?! 』瘜W反應效應如電極表面與被測介質接觸后,形成鈍化膜或氧化層.他們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化生成絕緣層?! τ诒苊饣驕p輕電極表面效應的介質—電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經驗尚待在實踐中積累?! ‰姶帕髁坑嫿拥丨h連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,充分有一定腐蝕定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經濟上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環。 管道式大口徑流量計的在線校準方法,一般為標準表比對法、利用蓄水池作為測量容器的液位落差法和檢測電氣參數法,比如CJ/T364-2011《管道式電磁流量計在線校準要求》中,規定了標準表比對法和電氣參數檢測法。在不得已情況下采用驗證方法,如經常采用的物料平衡法、熱量平衡法、設備能力法、流量增量驗證法等。近年來發展起來的非實流法校準液體超聲流量計的現場校準方法,主要是通過測量聲速來實現液體超聲流量計現場校準,適用特大口徑的流量計,如國家頒布實施的JJF1358--2012《非實流法校準DN1000~DN15000液體超聲流量計校準規范》。 本文在線校準試驗采用1.0級夾裝式時差法.超聲流量計作為標準表,被測流量計是管道大口徑電磁流量計,校準測量時間為20~30min。在線校準方法參照JJG1033--2007《電磁流量計檢定規程》和CJ/T364-2011《管道式電磁流量計在線校準要求》。2012年、2013年的部分試驗結果如表2所示,其余約60臺電磁流量計的試驗結果以計量誤差分布圖給出,如圖1所示。 從表2和圖1中可以看出,其計量誤差大部分在±5%左右,但有的誤差甚至超過±10%,最大的計量誤差接近±20%。究其原因,除流量計選型有誤(實際管道流速在電磁流量計規定流速的下限附近或以下),安裝不規范.(如閥門件擾流等),直管段不足和存在非滿管流等缺陷需要進行改造外,還有現場在線校準.時諸多因素的影響。流量計準確度影響的實驗分析 1實驗要求 實驗用鐘罩式氣體流量計標定裝置標定DN50G65氣體渦輪流量計,其準確度等級為1.5級;最小流量為Qmls:10m'/h,最大流量為Qmax:100m³/h;流量計量程比為1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2實驗思路 實驗以在流量計前端安裝一對大小頭作為擾流件,在擾流件和流量計之間安裝不同長度的直管段。經過一定時間段的運行,確認標準裝置與流量計的流量偏差以及疣量計的重復性,以此分析擾流件對流量計準確度的影響。 3實臉分析 3.1在流量計.上游安裝40cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗 流量計上游直管段長度大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝圖如圖1所示,示意圖如圖2所示。 實驗數據如表3所示。 從表3可以看出,擾流件安裝在距流量計上游端較遠時,其運行數據的流量偏差與重復性符合流量計的國家標準。 3.2在流量計上游安裝29.1cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗 流量計上游直管段長度較大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖3所示. 實驗數據如表4所示。從表4可以看出,擾流件安裝在距流t計上游端接近5D處時,其運行數據的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復性符合流量計的國家標準。 3.3在流量計上游安裝19cm直管段,下游安裝40cm直管段實驗 流量計上游直管段長度小于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖4所示 從表5可以看出,找流件安裝在流量計上游端小于5D處時,其運行數據的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復性符合流量計的國家標準。德國VSEVS1/2流量計技術資料流量計工況與標況(立方與標方)如何換算 m3/h1.測量液體 孔板流量計測量液體流量時工藝管道水平安裝,差壓變送器的位置處于節流裝置下方時,取壓口應在節流裝置的水平中心軸線下偏 45°角引出,這可以消樣除由流體傳放出的氣體進入導壓管和差壓變送器(如圖8).若差壓變送器處于節流裝置的上方時,除取壓口下偏≤45°角 然后向上引導壓管外,應在導壓管的最高點裝置集器或排氣閥.(如圖9)2.測量水蒸汽 測量蒸汽流量時,安裝方式一般為差壓變送器低于,高于節流裝置兩種.(如圖 12)取壓口位置應附合上述安裝要求,并在導壓管制高點處裝上放氣閥和氣體收集器。3.測量氣體 測量介質為清潔的氣體流量時,安裝方式一般為差壓變送器高于,低于節流裝置兩種c如圖11.12)取壓口位置應符合上述安裝要求,當差壓變送器低于節流裝置時,導壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。4.測量腐蝕性液體和氣體 測量腐蝕性的液體和氣體流量時,取壓口應附合上述安裝要求,不論管道是水平安裝或垂直安裝,差壓變送器高于或低節流裝置③.測量氣體測量介質為清潔的氣體流量時,安裝方式一般為差壓變送器高于、低于節流裝置兩種(如圖11.12)取壓口位置應符合上述安裝要求,當差壓變送器低于節流裝置時,導壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。1.計量原理 流體通過渦輪流量計時,流速被轉換為渦輪的轉速,轉速再被轉換成與流量成正比的電信號,最后在計數器上進行顯示和累計。目前,絕大多數渦輪流量計都為一體化智能流量計,除上述機械計量部分外,還包括1臺體積計算儀,依據實測工況流量、取壓口實測壓力、測溫口實測溫度及內部設定的一些固定參數進行計算,將工況體積轉換為可貿易交接的天然氣體積,其原理如圖1所示。2換算原理2.1工作條件下的體積流量計算實用公式工作條件下的體積流量計算實用公式如式(1)所示:式(1)中,qf為工作條件下的體積流量,m3/s;f為輸出工作頻率,Hz,由頻率計采集;k為系數,m-³,可按流量計銘牌給定值。2.2標準參比條件下的體積流量換算實用公式標準參比條件下的體積流量換算實用公式如式(2)所示:式(2)中,qn為標準參比條件下的體積流量,m3/s;pf為工作條件下的絕對靜壓力,MPa;pn為標準參比條件下的絕對靜壓力,MPa;Tn為標準參比條件下的熱力學溫度,K;Tf為工作條件下的氣體絕對溫度,K;Zn為標準參比條件下的氣體壓縮因子;Zf為工作條件下的氣體壓縮因子?! 」ぷ鳁l件下的壓力和溫度的準確度取決于測量儀表。標準參比條件下的絕對靜壓力為101.325kPa,熱力學溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計采集得到。在不考慮渦輪流量計測量誤差的基礎上,研究范圍可進一步縮小,可主要從天然氣組分對計量的影響和脈動流對計量的影響兩方面進行研究。超聲波液位計出現故障指示燈常亮的情況主要有以下兩種,解決方案如下供參考:1.在超聲波持續零液位時,頂部燈亮,輸出電流為22mA。而且隔一段時間后恢復液位時,故障不能自動解除,需關電重啟后正常,給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失?! 〕霈F這種故障是安裝附件的選擇問題。由于超聲波液位計是全球0度發射,優點上面也介紹了。它的另外一個與眾不同的特點是,超聲波的發射除了平面頭外,在螺紋這里也是有發射的。如果持續的零位,再加上安裝件選用金屬支架。超聲波液位計就會識別到支架部分的信號強度大于平面頭接收的信號強度。而金屬支架部分與發射波之間處于盲區距離。所以超聲波處于保護狀態,故障燈常亮,輸出22mA。解決的辦法就是選用非金屬支架。因為選用非金屬支架后,螺紋處的發射波能穿透出去,而零點液位的回波信號絕對會大于螺紋處的回波信號。2.經調試與重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。出現這種故障情況,經實際查證,還是在編程與調試過程中,未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態??蛻粼谡{試編程超聲波液位計時,未能等到指示燈正常閃動,或則編程方法步驟根本不對,處于不穩定的編程調試。如果多次反復未依要求編程調試,超聲波液位計將拒絕工作而自保。出現這種故障的解決方法是先將超聲波液位計按要求復位,再進行重新編程。如果在未復位的情況下多次再編程,會出現以上故障。針對傳統電磁流量計用信號電纜的易受電磁干擾和內部產生較大噪音的性能缺陷,首先根據電磁流量計用信號電纜的特點及其運行環境要求設計了多種結構方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾水平、內部噪音水平、工藝的實現難度和制造成本等因素對相關設計方案進行反復篩選,最終確定了新型低噪音電磁流量計用信號電纜的結構?! ≡撔滦碗娎|的結構如圖1所示。導體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導體的導電性和防腐蝕性。在導體外繞包一層薄F4(聚四氟Z烯)半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純凈.介電常數較小具有一定彈性的聚丙烯絕緣級材料,并采用擠壓式擠出,減小絕緣層與導體的向隙。采用對絞組作為信號傳輸線,由于在兩根傳輸線上感應的電壓接近相等,減小了電壓差值,提高了信號傳輸穩定性;對絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對對絞節距應不大于100mrmn。對絞分屏蔽紀(即對對絞組進行分屏蔽,每對對絞組外繞包兩層聚酯帶和--層厚0.04mm鋁塑復合帶繞包,內置-根7X0.26mm鍍錫銅絞線作引流線)有利于對不同對絞組之間信號中音的抑制和隔離。對絞分屏敞組同心式絞合成纜,在對絞分廉蔽組間]填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再采用鋁塑復合帶繞包,內置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏蔽能力??偲脸▽油鈹D包隔離層(隔離護套).隔離層采用絕緣級低密度聚乙烯材料。隔離層外采用鎧裝層,鎧裝材料為高導磁合金鋼帶.其為強磁材料,叮將外來的磁通大部分限制在鎧裝層的外表面上(僅布少部分能進.人被屏蔽的空間);鎧裝時對高導磁合金鋼帶采用縱包焊接,確保其形成.連續圓杜管;鎧裝層可提高電纜抗電您T擾水平以及對電纜進行加強,減少電纜振動引起的電動勢。外護奈采用監色軟PVC(聚氯乙烯)護層級電纜材料擠包,實現電纜防護?! ≡撔滦偷驮胍綦姶帕髁坑嬘眯盘栯娎|通過開發新的結構和選用新的材料具有了高抗電磁干擾能力和優異的低噪音性能,可實現信號的高分辨率、高精度和穩定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分屏蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設計,對內外部電場和磁場形成有效的屏蔽隔離,抑制了內部串音,降低了信號傳輸的波動性,大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號的準確性和可靠性。在實際工程安裝中,電纜也不必穿金屬管敷設,可降低工程成本。b.采用鍍錫導體以及導體外設置F4半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時電纜整體設計結構緊湊,尤其是鋼合金鎧裝層的設計,使得電纜內部相對滑動少,一定程度上也減少了電纜內部摩擦起電噪音的產生,這樣可以將原始噪音降低2~3個數量級,極大地提高了傳輸信號的分辨率和精度,減小了電磁流量計的計量誤差,大大提高了電磁流量計的計量準確性、精確性和可靠性,完全可滿足微量精確計量場合的使用要求。應用中存在的問題有: 1)氣體渦輪流量計要求被測介質清潔。人工煤氣如凈化不好,存有煤焦油和萘等,會嚴重影響計量的精度。致使此表在冬季只運行半個月就出現故障而不記數,拆開以后,發現軸承彈簧圈嚴重腐蝕。 (2)斷電造成氣量丟失。 解決問題的對策: 1)合理地制定保養計劃:根據腐蝕情沉而定,冬季半個月,其他季節可稍長一些(1~2個月)。另外,傳感器在工作中,葉輪的速度很高,即使在潤滑良好時,仍有磨損產生,在使用一段時間后,應換軸承并重新標定。2)加裝油過濾器(見圖1)。其工作原理:當氣體進入罐體后經擋板進入凈化用油中,人工煤氣中的煤焦油灰塵萘硫化物等雜質溶于油中,從油中返上的氣體經不銹鋼過濾器后進入流量計。加裝油過濾器后計量表不但運行穩定,而且保持精度。1997年在裝有渦輪流量計的600余戶的調壓站,安裝一臺油過濾器2臺德萊塞表,經過近5個月的對比實驗,效果良好,儀表運行穩定,沒有發生過任何 故障。該表與德萊塞表進行對比,總誤差在1%內,能夠滿足調壓站的要求。 3)對巡視人員加強計量知識的培訓,對每天的數據進行運行分析。 4)氣體渦輪流量計中的鋰電池一般可連續使用一年,但要保證計量表穩定運行,不能等到電池沒電再換。德國VSEVS1/2流量計技術資料 很多天然氣用氣小戶,其用氣特點為:瞬時流量較小或流量波動幅度較大.旋進漩渦流量計可作為用氣小戶交接計量的首選。下面是直接影響旋進漩渦流量計準確度的常見因素:(1)旋進漩渦流量計是通過測量漩渦頻率來計量流量的,流量計前有節流件。節流件會對氣流產生擾動,比如流量計前安裝調壓閥致使計量值波動較大,將調節閥裝到流量計后面后,流量就平穩很多。(2)用旋進旋渦流量計計量氣井氣或油井伴生氣這些未經處理的天然氣時,由于氣中帶液較多,對傳感器的沖擊腐蝕作用較強,容易造成損壞或磨損.另操作不當還會造成部件損壞,比如開關閥門過猛,,打壞旋渦發生體等。(3)應安裝適合流量范圍的流量計以滿足上限流量和下限流量的使用。對有條件的用戶可裝大.小口徑兩臺流量計,隨供氣大小倒換使用。(4)計量不準.難以發現。由于旋進漩渦流量計不像孔板流量計那樣,各個測量部件都可以通過檢查判斷故障,旋進漩渦流量計在一體化設計、維護量低的優勢下同時存在故障難以判斷的弊端。在不知道用戶具體用氣量.流量計上壓力、溫度顯示正確的情況下,很難判斷流量計上所顯示氣量的準確性,只能到檢定部門用標準裝置進行檢測判斷。有廠曾出現流量計已經不準而未及時發現的情況,這種情況很容易產生計量糾紛。由于超聲波流量計傳感器的安裝位置,被測管路的狀態對測量精度有很大影響,因此請選擇滿足下列條件的場所。1.管道圓度好,內表面光滑,管壁均勻。2.上游側5D,下游側3D以上的直管段,注“D為管道內徑”。3.被測管路必須充滿液體。4.必須有足夠的空間易于傳感器的安裝與操作。5.在水平的被測管路,傳感器不應裝在管道的頂部和底部,并避開管道凹凸不平及有焊縫處。超聲波流量計傳感器的安裝1.在已定的安裝位置周圍比傳感器約大一倍的面積上,將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等清除干凈,擦凈露出金屬應無凹凸不平。2.將緊固件安裝在管道上,用不銹鋼帶將其固定在管道上,不應松動。3.鋪設好電纜由電纜接入孔接到接線盒中的接線端子上。4.每個傳感器換能器正面,涂上一厚層耦合劑(黃油)后,將傳感器換能器面與管壁接觸,放置在緊固組件中,并用壓緊蓋板將傳感器壓緊,耦合劑應從傳感器四周的縫隙中擠出,形成一道密封條。緊固螺銓鈕緊,注意四個螺銓用力要均勻,不要使傳感器偏移。
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