德國VSERS400流量計定做同時我們還經營：渦輪流量計作為速度式儀表,以動量矩守恒為基礎,渦輪流量計基本力矩平衡方程為[1]: 式中 Tb一軸與軸承的粘性摩擦阻力矩(流動產生的力矩); Td一渦輪流量計轉動的驅動力矩; Th一輪轂表面的粘性阻力矩; Tm一磁電阻力矩和軸與軸承的機械摩擦阻力矩之和; T1一葉片頂端與傳感器外殼的粘性摩擦阻力矩; Tw一輪轂端面粘性摩擦阻力矩; J一渦輪的轉動慣量; ɷ-渦輪轉動的角速度。   當流速較低時,渦輪流量計處于靜止狀態,此時角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不計。在這種情況下，式(1)可以簡化為:   由式(2)可以看出提高驅動力矩是降低渦輪流量計啟動排量的一-條捷徑。如圖1所示，傳統渦輪流量計入口端是直管段和軸向導流片,流體流經渦輪葉片之前只有軸向速度,對渦輪的驅動力矩只是對渦輪葉片作用力的徑向分力產生的力矩。因為渦輪葉片螺旋角為45°,如果將導流片改為螺旋角為-45°的螺旋導流片(圖2),當流體進入導流片時會產生旋轉,方向與渦輪葉片正交,使得流體在軸向流動速度不變的基礎上增加了徑向的旋轉運動,流體的旋轉方向與渦輪葉片的轉動方向一致,在相同流量條件下,增加了流體對渦輪葉片的驅動力,實現降低啟動排量和提高分辨率的目的,整體結構如圖3所示。渦街流量計系統具有八項功能,即瞬時流量及總流量顯示(質量流量)、瞬時溫度顯示、瞬時壓力顯示、電池容量顯示、密碼設定、設定系統時鐘、流量數據讀取(通過專用的串口從儀表讀取).(1)瞬時流量和總流量顯示　　各個傳感器發出的信號,經過放大和整形后,送入單片機處理,然后單片機將計算得到的瞬時流量送液晶顯示器顯示,在瞬時流量的基礎上,每隔一個沒定的時間進行累加,得到總流量,同時把這個數據送到液晶顯示器顯示.(2)密碼設定　　儀表的密碼分為制造商密碼和用戶密碼兩級.制造商在儀表使用前將儀表常數通過功能設定按鈕輸入儀表,通常這些常數是不能由用戶隨意改變的,因為它們關系到系統的正常運行和顯示正確的流量.用戶密碼用于用戶自己掌握儀表的同常使用,便于用戶列儀表數據的管理.(3)瞬時壓力、溫度顯示　　瞬時壓力和瞬時溫度是經過單片機處理后得到的被測對象的溫度.壓力數掘,通過該數據可以知道被測介質的工作情況,從而可以對某些參數進行人工調整.(4)設定系統時鐘　　儀表內部設置了日歷時鐘,對流量數據按日期進行不斷的儲存,便于對使用情況進行監控,方便用戶對自己的用量的了解.(5)流量數據讀取　　流量數據可以直接從液晶顯示器上面讀取.由于系統設置了外接數據接口(即串口),可以很方便的實現對系統數據的讀取,從而可以實現抄寫系統數據的自動化,節省大量的人力.(6)電池容量顯示　　當電池電壓降到一定程度時,渦街流量計將不能正常工作,為了在儀表能在正常的電壓下工作,通過軟件措施將電池的電量顯示在液晶顯示器上,以便用戶能及時更換電池.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。根據以上的介紹,我們在設計選型或更新改造時, 要結合流量計特性和介質的情況進行合理選擇,充分發揮各種流量計的優點,揚長避短,同時應考慮投資成本.下面根據天然氣凈化廠各種介質的特點和目前使用流量計的實際情況提出流量計選型的基本原則.1.天然氣的測量　　天然氣是凈化廠的生產對象,進廠的原料和出廠的產品都是天然氣,由于進廠的原料天然氣（濕天然氣）含有少量的固,液體雜質,H2S和CO2含量較高,有一定腐蝕性,流量計可選擇帶閥式孔板節流裝置的孔板流量計,以便定期清洗更換孔板, 防止孔板的銹蝕和入口邊緣磨損,提高計量準確度;出廠天然氣比較干凈可選擇帶閥式孔板節流裝置的流量計或氣體超聲流量計,氣體超聲流量計適用于大管徑流量測量,準確度可優于1.0%,但一次性投資較高;對于工廠用天然氣,由于管徑較小,除孔板流量計外,也可選擇旋進旋渦流量計,渦輪流量計等,選用渦輪流量計時應在上游安裝過濾器.2.酸性氣的流量測量　　凈化廠的酸性氣是含有很高濃度的H2S和CO2的氣體,這是凈化廠從原料天然氣中處理出來的主要物質,該氣體的特點是壓力低,帶有一定水汽,腐蝕性強;因此測量酸性氣流量的流量計可選用孔板流量計,均速管流量計,楔形流量計或彎管流量計,目前使用的有孔板流量計和均速管流量計,從流量計結構上講,選擇楔形流量計比較合適,它不存在積液問題,維護量也很小.3.蒸汽流量測量　　過去普遍使用孔板流量計,由于孔板流量計在高溫下孔板易變形,因此,可選擇渦街流量計,均速管流量計,楔形流量計或質量流量計,但應考慮溫度壓力修正.4.化學溶液流量測量　　天然氣凈化廠用于工業生產的化學溶液品種不是很多,對于脫硫和脫水的化學溶液由于是反復循環使用,溶液中含有部分懸浮物,過去大多數使用孔板流量計是不太合適的, 應選擇楔形流量計或彎管流量計;也可選用外夾式超聲流量計;鹽酸和氫氧化鈉流量測量應選擇帶防腐內襯的電磁流量計.5V液體硫磺流量測量　　液體硫磺是天然氣凈化廠的副產品,過去由于流量計產品的局限性,很多凈化廠均沒有安裝流量計,部分廠安裝了渦輪流量計,但使用效果不佳;目前可供選擇的有質量流量計和楔形流量計.由于液體硫磺一般管壓力都不太高, 因此選用質量流量計較為合適.6.工業循環水流量測量　　由于水的測量相對容易一些,因此可供選擇的流量計比較多,如孔板流量計,渦街流量計,均速管流量計,電磁流量計,超聲流量計都可用于工業水測量;若測量管口徑較大,選擇超聲流量計比較理想,對于較小口徑的選用電磁流量計效果比較好.7.污水流量測量　　污水流量測量選擇電磁流量計,楔形流量計比較合適,水質較好也可選用孔板流量計.1、測量管、法蘭、浮子的材料選擇   針對酒精、乙醛流量測量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作測量管、法蘭、浮子;針對粗醋酸、冰醋酸的流量測量,由于其腐蝕性強,則測量管內部接觸被測介質的所有部位和浮子均要襯聚四氟乙烯材料,測量管、法蘭采用1Cr18NigTi材料。 2.金屬管浮子流量計和口徑的計算與選擇(針對液體流量測量) (1)當工藝專業提出液體體積流量Qva,我們用下式計算系數FV: 其中:ρs是所選擇浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被測量介質的密度(g/cm3)。(2)根據以上計算得到的系數FV,我們可以得到對于液體用水標校時的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根據生產廠家提供的流量表可選擇出QV(水)所對應的金屬管浮子流量計的口徑、浮子號。 (4)按此浮子號的量程值除以系數FV得出介質的流量范圍QN,刻度可在0.9QN至1.1QN選擇。 (5)舉例說明。原始技術數據見表1,計算結果及選擇見表2。 3.現場顯示及遠傳的選擇   現場顯示選用M7,指示實際狀態下流體的瞬時流量值/小時。   遠傳型式可選用Es-電遠傳輸出4～20mA,亦可選用EX-本安防爆遠傳輸出4～20mA。 4.顯示儀表選擇   選擇流量積算儀,它具有瞬時流量顯示和比例累積流量積算功能。出現孔板流量計反向安裝這種情況的原因有二：1.操作人員未進行崗前培訓,技術不熟練,不熟悉工藝流程走向；2.由于操作人員在更換孔板,清洗檢查節流裝置,進行工藝改造安裝時,或在進行訓練的過程中,粗心大意，現場監督,檢驗不到位等.出現此情況時,孔板下游銳角邊經緣朝向上游,其結果將直接影響計量偏低,反映在現場是差壓下降一個臺階,而由于現場原因未能及時發現并糾正.其引起流量偏低的影響率,據國外實驗研究資料數據為-12%~-17%,一般情況下,雷諾數不變時,高β值與低β值之間的流量偏差值為±2%,管徑雷諾數越低,其流量偏差越大?！　〈送?在更換孔板以后,其配套產量計算參數必須同步更換,否則會出現相當大的正負偏差,若由小孔徑換大孔徑,參數未更換,則流量計量將偏高;反之,流量計量將偏低,在日輸氣量大的用戶計量中,造成的損失將是很大,甚至是難以彌補的?！　囊陨戏治?我們不難看出,孔板流量計反向安裝,參數的錯誤是可以通過操作人員認真仔細的操作,培訓來杜絕的,在天然氣商品貿易結算中,是絕對不允許有此現象發生的,所以制定一套科學的嚴格的現場計量監督制度是很有必要且很重要的。  由于孔板流量計有多個測量單元，影響其測量準確度的因素很多(如孔板的加工誤差，安裝誤差、計量軟件的計算誤差等)。此外,在現有工況條件下，由于介質中的雜質對孔板有一定的沖擊腐蝕作用，易造成差壓變送器產生零點漂移，特別是當天然氣處理效果不理想時,對計量的影響更大。因此,節流裝置和差壓變送器的使用維護是一個重點。應在下面的實際運行中加以注意:(1)當天然氣處理效果不理想時，在孔板上游端面會沉積臟物。不僅會降低孔板的使用壽命,還會造成較大的計量偏差。(2)變送器導壓管的作用是將孔板前后的壓力信號引入差壓,測量出差壓值參.與流量計算,上下游導壓管帶液會使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導壓管凍堵現象較常見,如果流量值出現大的起伏,很可能是導壓管帶液或凍堵了。(3)孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形(這種情況在夏季尤為突出)，因此在.天然氣處理裝置停運的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動應立即更換,不然不僅會因膠圈泄漏造成較大的計量誤差,還會出現孔板脫落難以取出.必須停產維修的局面。(4)當天然氣處理不干凈時,其中的粉塵、水化物等對孔板有很強的沖刷腐蝕作用,會在孔板表面形成麻點,使直角邊變鈍，因此,孔板應經常檢查更換,否則準確度會降低。(5)差壓變送器零點漂移除了與儀表本身的穩定性有關外，,導壓.管帶液也會造成很大的影響。由于孔板流量計的流量和差壓值成開方關系,差壓變送器的零點出現正負漂移會直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計算機中一些關鍵參數輸入不正確或更新不及時。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現的,由于孔板開孔直徑會隨季節和運行時間發生變化,一-定要定期測量孔板的開孔直徑，并在流量計算機中及時更新。  天然氣組分變化不僅影響相對密度,還影響超壓縮系數。對于沒有在線色譜儀的計量系統,,在組分變化不大的情況下流量計算機中一般每周輸入-周天然氣組分的平均值，但在天然氣組分變化很大的情況下，每天都要對天然氣組分進行化驗.更新。2提高天然氣計量準確度的應對措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計光潔度直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產情況下。每月清洗檢查-次,在出現不正常的情況下,視情況加密檢查次數。(2)對流量計前過濾器每兩小時排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計量參數并及時更新.按時校驗變送器零點。另外,在氣量波動較大的情況下,及時調節差壓變送器量程,使測量值盡量在量程的1/3-2/3之間，以保證測量準確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時，要考慮更換合適孔徑的孔板。德國VSERS400流量計定做1.為了保證電磁流量計測量管內充滿被測介質,變送器最好垂直安裝,流向自下而上.尤其是對于液固兩相流,必須垂直安裝。若現場只允許水平安裝,則必須保證兩電極在同一水平面。變送器兩端應裝閥門和旁路。2.電磁流量計信號比較弱,滿量程時只有2.5～8mV,且流量很小時,只有幾微伏,外界稍有干擾就會影響到測量精度。因此,流量計的外殼、屏蔽線、測量導管都要接地。并要單獨設置接地點,決不能連接在電機、電器等公用地線或上、下管道上。3.為了避免干擾信號,安裝地點要遠離一切磁源(如電機、變壓器等),不能有震動。變送器和轉換器之間的信號必須用屏蔽導線傳輸。不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內。信號線越短越好,長度一般不得超過30m。轉換器應盡量接近變送器c4.為了避免流速分布對流速的影響,產生測量誤差。流量調節閥應設置在變送器下游. 因此,在電磁流量計前必須有5～10D左右的直管段,以消除各種局部阻力對流線分布對稱性的影響。渦街流量計由殼體、漩渦發生體和放大器組成.一種典型的結構如圖4所示,殼體內插入柱體,由其產生的渦街信號可用各種檢測方式檢出,經放大器放大后,輸出脈沖信號.　　渦街流量計是一種無運動部件的流量計,按其原理分類屬于振蕩型流量計.同屬于這類流量計還有漩渦進動型流量計；振蕩射流型流量計.由于渦街流量計不含有運動部件及對流體沖刷敏感的部件,因而在使用過程中,可靠性高,使用壽命長,并具有一般節流式流量計的優點,精確度穩定,再現性好.在大批量生產和工藝穩定的條件下,可以采用“干校驗法”,即不必逐臺儀表進行實液標定,可根據結構尺寸直接確定儀表常數及儀表精度.渦街流量計是‘種數字式流量計,它輸出的脈沖信號的頻率與流量成線性關系,同時具有量程寬、重復性好．便于遠距離無精度損失的傳輸.此外儀表常數及精度不受介質的壓力、溫度、密度等變量的影響.一旦渦街流量計的結構確定．流體振蕩就服從的客觀規律,其振蕩頻率不能人為地改變,因而儀表常數及其變化規律是客觀的.  評定渦街流量計性能指標主要有4個參數:K系數、量程比、重復性和準確度等級。其中,K系數是指一個測量周期內,流量計輸出的脈沖數與流過流量計的相應流體總體積之比,每臺流量計都.有一個對應的平均K系數,一般都是通過實流標定得出的;量程比是指流量計可測最大流量值與最小流量值的比值;重復性是指在相同測量條件下,重復測量同一個被測量,測量儀器提供相近示值的能力;準確度等級是指符合一定的計量要求，使誤差保持在規定極限以內的測量儀器的等別或級別。   根據上述測試性能指標，對該方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3種口徑的樣機一批共10臺進行測試，10臺樣機啟停質量法水流量標準裝置上全部通過0.5級合格檢定,特別是重復性指標，全部優于0.1%。其中一臺DN25mm口徑樣機的標定結果見表1,其量程比達15:I,最小流速測到0.28m/s,量程范圍明顯高于同口徑的各種容積式流量計,準確度等級高于渦街流量計等其他普通速度式流量計。   2014年，國內某核電站定制了一臺DN25mm口徑渦街流量計，用于計量含結晶和顆粒物的核廢液,經用戶現場標定其準確度等級達到0.4;另一化工企業用戶的一臺DN25mm口徑渦街流量計,用于計量150℃下的甲基鄰苯二銨有機液流量,介質粘度150mPa.s,用戶現場實.流標定其準確度等級達到0.5級。  氣體渦輪流量計中渦輪結構有焊接式和整體式,焊接式渦輪將葉片和輪轂焊接,整體式渦輪利用先進的CAD/CAM技術和數控加工技術直接加工成型。葉片型式主要有平板式和螺旋式,平板式葉片主.要應用于大外徑焊接式渦輪,而螺旋式葉片應用較為廣泛;材料主要有鋁合金和不銹鋼,鋁合金與不銹鋼相比具有自重較輕,工藝性好等特點;渦輪平均直徑受流量計流通管徑即型號的限制,可作為定參數處理;葉片數量選取主要考慮重疊度對儀表性能的影響,---般取13~20;葉片角度直接影響氣體介質.對其產生驅動轉矩的大小，氣體介質對渦輪的驅動轉矩公式為   式中:Td為驅動力矩,N.m;fd為周向驅動力,N;u1為介質入口速度,m/s;ɷ為渦輪角速度,rad/s。   綜上述所述,采用整體式葉輪結構,螺旋型葉片，葉片數量為20。對于螺旋型葉片,需要確定葉片的螺旋角,根據式(2),要得到最大推動力矩,葉片螺旋角應為45°,但力矩公式是根據葉柵繞流計算得到,難免會和實際工況有所偏差。參考常用葉片角度,選取35°.45°和55°螺旋升角渦輪作為實驗對象,氣體渦輪流量計渦輪結構參數如圖2所示。德國VSERS400流量計定做  渦街流量計是基于流體力學中著名的“卡門渦街”研制的。在流動的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發生體,當流體沿旋渦發生體繞流時,會在渦街發生體下游產生兩列不對稱但有規律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。   大量的實驗和理論證明:穩定的渦街發生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發生體的特征寬度d有如下確定關系叫:   式中St為斯特羅哈數,與雷諾數和d相關。   當雷諾數Re在一定范圍內(3 X102~2 X105)時(4],St為一常數,對于三角柱形旋渦發生體約為0.16   雷諾數的定義為   式中S為管道的橫截面積。   由高精度氣體渦街流量計的測量原理可知,通過測量旋渦發生頻率僅能得到旋渦發生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計量流體的流量必須找到`v與v1的對應關系。   根據流體力學理論,在充分發展的湍流狀態下，流體的速度分布有如下關系式川:   式中:vp為到管壁距離為y的P點的速度;y為點到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數的函數。 表1中給出了部分雷諾數與n的對應關系。   由于旋渦發生體的位置固定,因此當雷諾數一定時v1與`v有固定的比例關系換言之,當雷諾數Re變化時,二者的比值也發生變化，   圖3給出了不同雷諾數下充分發展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應為單調遞減函數。圖4給出了3臺50mm口徑，寬度14 mm三角形旋渦發生體的氣體渦銜流量計,在20℃,一個標準大氣壓下,不同雷諾數下的K值曲線。如圖所示實驗數據與理論分析基本一致,因此渦銜流量計的測量原理即決定了儀表系數的非線性特性。若要提高渦街流量計的計量精度,必須針對不同的流速分布對K值進行修正。

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