液體渦輪流量計(jì)的工作原理和安裝注意事項(xiàng)
液體渦輪流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏、度高、安裝維修使用方便等特點(diǎn),是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。其采用渦輪進(jìn)行測量,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。下面就來說說液體渦輪流量計(jì)的工作原理和安裝注意事項(xiàng):
一、液體渦輪流量計(jì)工作原理:
當(dāng)被測液體流過傳感器時(shí),在流體作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢,即電脈沖信號,經(jīng)放大后,送至顯示儀表顯示。實(shí)用流量方程如下:
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中:qv, qm ……分別為體積流量,m3/s,質(zhì)量流量,kg/s;
f ……流量計(jì)輸出信號的頻率,Hz;
K ……流量計(jì)的儀表系數(shù),P/m3。儀表系數(shù)分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下限時(shí),儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上限時(shí)要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出,它完全不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個(gè)黑匣子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意,此轉(zhuǎn)換系數(shù)(儀表系數(shù))是有條件的,其校驗(yàn)是參考條件,如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
二、液體渦輪流量計(jì)安裝注意事項(xiàng):
(1)安裝場所
傳感器應(yīng)安裝在便于維修,管道無振動(dòng)、無強(qiáng)電磁干擾與熱輻射影響的場所。渦輪流量計(jì)對管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流是敏感的,進(jìn)入傳感器應(yīng)為充分發(fā)展管流,因此要根據(jù)傳感器上游側(cè)阻流件情況不明確,一般上游直管段長度不小于20D,下游直管段長度不小于5D,如安裝空間不能滿足上述要求,可在阻流件與傳感器之間安裝流動(dòng)調(diào)整器。傳感器安裝在室外時(shí),應(yīng)有避直射陽光和防雨淋的措施。
(2)連接管道德安裝要求
水平安裝的傳感器要求管道不應(yīng)有目測可覺察的傾斜(一般在5°以內(nèi)),垂直安裝的傳感器管道垂直偏差亦應(yīng)小于5°,垂直安裝時(shí)流體方向必須向上。
需連續(xù)運(yùn)行不能停流的場所,應(yīng)裝旁通管和可靠的截止閥,測量時(shí)要確保旁通管無泄漏。
在新鋪設(shè)管道裝傳感器的位置先介入一段短管代替?zhèn)鞲衅?,待?ldquo;掃線”工作完畢確認(rèn)管道內(nèi)清掃干凈后,再正式接入傳感器。由于忽視此項(xiàng)工作,掃線損壞傳感器屢見不鮮。
若流體含雜質(zhì),則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝過濾器,對于不能停流的,應(yīng)并聯(lián)安裝兩套過濾器輪流清除雜質(zhì),或選用自動(dòng)清洗型過濾器。若被測液體含有氣體,則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝消氣器。過濾器和消氣器的排污口和消氣口要通向安全的場所。
若傳感器安裝位置處于管線的低點(diǎn),為防止流體中雜質(zhì)沉淀滯留,應(yīng)在其后的管線裝排放閥,定期排放沉淀雜質(zhì)。
被測流體若為易氣化的液體,為防止發(fā)生氣穴,影響測量度和使用期限,傳感器的出口端壓力應(yīng)高于公式5計(jì)算的較低壓力pmin
pmin=2△p+1.25pv Pa 公式5
式中 pmin——較低壓力,Pa;
△p——傳感器***大流量時(shí)壓力損失,Pa;
pv——被測液體***高使用溫度時(shí)飽和蒸汽壓,Pa。
流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在傳感器下游,上游側(cè)的截止閥測量時(shí)應(yīng)全開,且這些閥門都不得產(chǎn)生振動(dòng)和外向泄露。對于可能產(chǎn)生逆向流的流程應(yīng)加止回閥以防止流體反向流動(dòng)。
傳感器應(yīng)與管道同心,密封墊圈不得凸入管路。液體傳感器不應(yīng)裝在水平管線的***高點(diǎn),以免管線內(nèi)聚集的氣體(如停流時(shí)混入空氣)停流在傳感器處,不易排出而影響測量。
傳感器前后管道應(yīng)支撐牢靠,不產(chǎn)生振動(dòng)。對易凝結(jié)流體要對傳感器及其前后管道采取保溫措施。
了解了以上液體渦輪流量計(jì)的工作原理和安裝注意事項(xiàng),可以使其更好的測量流量,輔助生產(chǎn),發(fā)揮其***大作用。