可燃?xì)饬髁坑?秸稈氣流量計 炭黑氣流量計 煉化尾氣流量計

渦街流量計基于卡曼渦街測量原理，主要用于測量工業(yè)管道內(nèi)氣體、液體、蒸氣等流體的流量，渦街流量計的特點是壓力損失小，量程范圍大，無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小，可以在-20℃～+350℃溫度范圍內(nèi)工作，應(yīng)用廣泛。? ? ? ?

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工作原理：

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖所示。

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旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列，設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
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式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。?

技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：

外形尺寸：

安裝要求：

一、安裝環(huán)境要求：

1．盡可能避開強電設(shè)備、高頻設(shè)備、強開關(guān)電源設(shè)備，儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。

2．避開高溫?zé)嵩春?源的直接影響，若必須安裝，須有隔熱通風(fēng)措施。

3．避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境，若必須安裝，須有通風(fēng)措施。

4．渦街流量儀表應(yīng)盡量避免安裝在振動較強的管道上，若必須安裝，須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。

5．儀表建議安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。

6．儀表安裝點周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。

二、管道安裝要求：

1．渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。

2．上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同，如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db，應(yīng)滿足以下關(guān)系：

0.98Db≤Dp≤1.05Db，上、下游配管應(yīng)與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應(yīng)小于0.05Db

3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大1-2mm

4．測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計，被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游6-8D處。

本文闡述了旋進旋渦智能天然氣流量計在 計量中的應(yīng)用中遇到的一些問題,并且分析了產(chǎn)生計量輸差的原因及采用何種措施來降低計量輸差。 計量是 生產(chǎn)銷售中的一項重要工作,旋進旋渦智能流量計做為中原油田的常用計量表型,安裝在各集、輸、配氣站,在正常供氣過程中,存在各種各樣的狀態(tài),往往在安裝規(guī)范的情況下,有時運行中也造成供用氣單位較大計量輸差,下邊僅就在計量管理工作中遇到的幾種情況作如下探討。

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旋進旋渦流量計是集壓力傳感器、溫度傳感器、流量計算儀、即地顯示于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償?shù)男乱淮髁坑?無機械可動部件。該流量計的工作原理是:沿著軸向流動的流體進入流量傳感器入口時,葉片強迫流體進行旋轉(zhuǎn)運動,于是在旋渦發(fā)生體中產(chǎn)生旋渦加速,當(dāng)旋渦流進入文丘利管旋進,到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦加速,當(dāng)旋渦流進入擴散段后,因回流的作用強迫進行旋進式二次旋轉(zhuǎn),此時旋渦流的旋進頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。壓電傳感器檢測的微弱電荷信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后,變成頻率與流速成正比的脈沖信號,送積算儀進行計數(shù)處理。

1?旋進旋渦流量計產(chǎn)生誤差的判斷依據(jù)

油區(qū)各集、輸、配氣站,通過上下游段及站內(nèi)某時間段集輸氣量的分析,根據(jù)集輸平衡原理來判斷計量儀表是否正常計量。

所謂集輸平衡原理,就是在一個特定計量區(qū)域內(nèi)在不考慮管存量和漏失的理想情況下,某時間段內(nèi)所有輸入的總氣量,等于總的輸出近似量,

通過計算輸差△就可判斷特定區(qū)域內(nèi)的儀表是否計量正常。

2?旋進旋渦流量計在低量程條件下的計量輸差及對策

目前,中原油田燃?xì)夤芾硖帉η熬€各礦區(qū)實行了低壓氣,各礦區(qū)用氣壓力在國家城市標(biāo)準(zhǔn)供氣壓力0.05MPa以內(nèi)。LUXZ-20B、LUXZ-25B、LUXZ-32B等表型,做為礦區(qū)大多數(shù)單位用氣計量的主要表型,安裝在礦區(qū)各用氣單位的各支干線上,隨著各礦區(qū)計量收費工作的逐步開始,五、六、七礦區(qū)的輸差凸現(xiàn)出來,七礦區(qū)更是突出。為了查找原因,我們對七礦區(qū)職工食堂安裝的LUXZ-32B智能表進行了串聯(lián)計量法試驗。所謂串聯(lián)計量法即:在同一型號的管線上,按計量表安裝要求,裝置兩臺或多臺同型號的計量表進行對比觀察,確認(rèn)計量表是否有問題,再選用不同類型的計量表替換原計量,確認(rèn)原計量表無問題時,再選用校驗合格的G10膜式氣表串聯(lián)計量,以檢查兩種儀表的計量流量差別。經(jīng)現(xiàn)場串聯(lián)試驗,輸差相關(guān)較大,見下表:

從上表可以看出,由于LUXZ-32B是在一定壓力、流量下工作的,若超出范圍,就會出現(xiàn)誤差或數(shù)字失真,從LUXZ-32B工況表發(fā)現(xiàn)此流量計的流量低于下限,所以G10表計量而智能表不計量。僅作業(yè)大隊食堂一個計量點一個月可減少輸差633M3,年可減少輸差近10000M3,由此可見,在低壓低量情況下,不易采用智能表,而只能更換小流量的皮膜表。

3?外部干擾對旋進旋渦流量計產(chǎn)生的輸差及對策

智能旋進旋渦流量計是通過脈沖信號的多少來正比流量大小,事例一:脈沖對流量造成的影星是很大的,一般流量計的前后都有閥門。經(jīng)試驗,發(fā)現(xiàn)當(dāng)關(guān)閉流量計后閥門,打開流量計前閥門時,如果輸氣管內(nèi)有氣體或壓力,則流量計開始計數(shù),且瞬時流量很大,有時甚至能達(dá)到800～2000M3/h,嚴(yán)重影星了計量底數(shù)的錄取,出現(xiàn)比較大的輸差,究其原因,是因為當(dāng)打開流量計前端閥門時,管內(nèi)的氣流沖擊,左右著流量計的發(fā)生體,產(chǎn)生旋渦,則流量傳感器開始計量。外來電子脈沖信號直接作用計量表,計量表接受錯誤信號,流量計也開始計量。事例二:現(xiàn)場試驗以報話機對部分計量表發(fā)射脈沖信號就可直接產(chǎn)生±誤差計量。由于計量誤差,氣量結(jié)算時,更是出現(xiàn)不少糾紛,針對以上情況,建議供用氣雙方要加強監(jiān)督,停供氣時要及時關(guān)閉流量計前后閥門,及時消除外來電子脈沖帶來的干擾。針對以上情況,我們向儀表廠提出改進方案,廠家來人現(xiàn)場調(diào)查并研制,從而提高了我們生產(chǎn)計量的準(zhǔn)確度。

4?供氣壓力變化對旋時旋渦流量計產(chǎn)生的輸差及對策

流量計正常計量時,當(dāng)經(jīng)過一系列處理的信號送入積算儀進行處理時,旋時旋渦流量計中的微處理器按照如下的氣態(tài)方程進行溫壓補償并自動進行壓縮因子修正。氣態(tài)方程如下:

其中,Vn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量(M3);Vg為未經(jīng)修正的體積量(M3);Pg為流量計壓力檢測點處的表壓(kPa);Pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮?kPa);Tg介質(zhì)的溫度(273.15+t)K,Pn:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)t為被測介質(zhì)攝氏溫度(℃);Tn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度(293.15)K;Zn/Zg=Fz2,Fz稱為超壓縮因子,一般約等于1。

我們將這個方程式進行簡化,Zn/Zg≈1,t的大小為(-20℃～60℃),所以Tn/Tg也可近似等于1,則該氣態(tài)方程可簡寫如下:Vn=(Pg+Pa)/Pn×Vg

一般在計量過程中,根據(jù)前面所提及的氣體方程公式,我們可以得知,對于相同的工況流量Vg,當(dāng)壓力不同時,標(biāo)準(zhǔn)體積流量Vn也不同。旋進旋渦智能流量計的型號規(guī)格有多種,流量范圍也各不相同,供氣壓力的高低直接影響到計量儀表的計量范圍,解決供氣壓力對流量計產(chǎn)生輸差較好的辦法,一是根據(jù)上游壓力和下游輸出管線型號,選定配比正確的流量計型號,二是確保來氣壓力的穩(wěn)定,才能保證計量的準(zhǔn)確性,在實際操作中要認(rèn)真觀察和分析,隨時根據(jù)來氣壓力調(diào)整供氣閥門,保證居民用氣,又能適時糾正輸差,做好這項關(guān)系到供用氣雙方共同利益的事情。

5?氣量變化對供氣系統(tǒng)流量計計量產(chǎn)生的輸差及對策

中原油田燃?xì)夤芾硖幑饬箨犚惶柵錃庹镜牧χZ玻璃制造有限公司,總表和廠家的表距離不超過3m,用氣量在120000M3/d左右,計量表計量輸差在-3000M3/d左右,在國家允許的計量誤差范圍內(nèi),我們連續(xù)幾天進行了認(rèn)真的觀察和監(jiān)測,終于發(fā)現(xiàn)了問題的癥結(jié)。

正常供氣狀態(tài)下,表計誤差經(jīng)檢測很小,然而在每月8時到14時,每當(dāng)供電緊張,廠家需啟用備用發(fā)電機組發(fā)電,造成廠家用氣驟增,經(jīng)觀察,當(dāng)用氣量增至6600M3/h左右,計量誤差增至-6%左右,當(dāng)用氣量增至8800M3/h左右時,計量誤差增至-8%左右,這就是廠家用氣量計量輸差的真正原因。

原來,用氣廠家正常生產(chǎn)時,可滿足正常氣量,當(dāng)啟用發(fā)電設(shè)備時,廠家選用的流量計流量量程就過于狹窄,無法滿足不同時間不同生產(chǎn)情況用氣量的計量要求,大流量時計量誤差過大,也就是說計量表超量計量,結(jié)果造成了較大的累積流量輸差。

原因查清后,經(jīng)認(rèn)真比較和分析,在不影響廠家正常生產(chǎn)的情況下,經(jīng)和廠家協(xié)調(diào) 終決定在無法更改流程的情況下改由雙表并聯(lián)計量,從根本上糾正了流量變化大所帶來的計量誤差。運行一年來,計量正常,以3000M3/d計,一年累計減少計量損失 達(dá)108萬M3,按國家規(guī)定的價格1.8元/M3,創(chuàng)效115萬元,效益十分顯著。