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渦輪流量計的選型及维护

渦輪流量計的選型
在实际的流量计选择应用中,要尽量选择合适的流量计,既要避免资源浪费造成的过度花费,又要避免选择不合适的流量计影響测量的精度。用户在选择流量计之前应首先估计管线输送介质的量和介质可能达到的温度和压力范围,估算出输送介质的*高和*低的工况流量,正确选择规格合适的流量计。选择渦輪流量計的总体原则是:尽量使流量计在*大流量的20%~90%的范围内运行,这样流量计的*佳计量性能及测量精度也是*高的。
渦輪流量計在工艺管道上安装时,需要注意以下几点:
1.渦輪流量計应水平安装,流体流向必须和箭头指向一致,安装处的环境温度为20—120℃,相对湿度不超过80%。
2.和渦輪流量計相连接的前后管道的内径应与流量计口径一致。流量计前直管段长度应大于20倍管道直径,流量计后直管段长度应大于15倍管道直径。
3.爲了消除雜質,流量計前應裝有過濾器。爲了減少由管道上遊帶來的旋回流的幹擾及減小流量計前後所需的直管段長度,需要安裝整流器。凡測易氣化的液體時,應安裝消氣器,以消除管道內氣體,提高測量**度,延長流量計使用的生命周期。
4.工藝管道中心和流量計中心保持一致。管道和流量計連接處不得有凸出物伸人管道內,以免改變管道截面和流量計進口流場分布。
5.爲了減少來自上遊的流場幹擾,控制閥應置于流量計下遊側,以利于流量的平穩控制。單獨設置的壓力表可設置在流量計的進口或出口處;單獨設置的溫度計應設置在流量計的下遊處。
6.在測量單向流體流量的場合,應在流量計的下遊處設置單向閥,以防止因流體的反沖現象而影響流量計特性。
7.在流量計安裝過程中,應盡量減小應力,以避免由于安裝應力所引起的變形和熱脹冷縮所引起的畸變。
8.在可能的條件下,應設置旁路管道。這樣既可在啓動時起保護作用,又可以在維修時不影響流體的正常輸送。
9.對不帶前置放大器的流量計,其流量計和前置放大器之間的間距不得超過3~5m,應該采用屏蔽電纜將流量計的輸出信號傳送至前置放大器的輸入端。對帶前置放大器的流量計,應采用四芯屏蔽電纜,將其輸出信號傳輸到流量指示積算儀。
10.應保證流量計有良好的接地,以保證流量計的正常工作和安全運行。
11.安裝流量計前,應將管道內鐵屑、焊渣和雜物消除幹淨。啓動儀表前,應排除管道內氣體。啓動儀表時,管路閥門不宜開得過大過快,應避免過載流量流經流量計而使儀表受損。
12.智能式流量指示积算顯示儀表应水平放置或水平安装在仪表屏上,安装高度应以读数和操作方便为准,一般为1.5m左右。

影響渦輪流量計精度的因素
1.漩渦流動
漩涡流动会直接影響渦輪流量計叶片的受力情况,进而对测量精度产生影響。渦輪流量計上游直管段越长,漩涡流动对仪表常数影響就越小,因此,在安装渦輪流量計时,增加其上游直管段长度以削弱漩涡流动对渦輪流量計精度的影響是有益的。
2.脈動流
脉动流指流体在测量区域流速是时间的函数。但在一个足够长的时间段内有一个恒定的平均值。入口脉动流会导致渦輪流量計测量结果出现正误差,即测量值与真值相比偏大;当入口脉动流的脉动频率小于渦輪流量計叶轮角频率时,渦輪流量計测量结果接近真实值,入口脉动流所引起的测量误差很小:当入口脉动流的脉动频率大于渦輪流量計叶轮角频率时.入口脉动流所引起的测量误差则较大。
3.黏度
渦輪流量計在使用过程中,当被测流体黏度与标定流体黏度不相同时,也会引起误差。通过研究发现,尽管被测流体黏度变化极其微小,但渦輪流量計的性能却会发生很大变化。
虽然国内外学者展开了大量研究,但目前仍然没有一套详细完整的理论可以描述被测流体黏度变化对渦輪流量計特性的影響规律。已有研究得到的被测流体黏度变化影響渦輪流量計特性的重要结论如下:被测流体黏度会影響流体进入渦輪流量計叶轮之前的速度剖面,从而影響渦輪流量計的特性;被测流体黏度对渦輪流量計叶轮前流体轴向流速分布有影響.从而影響渦輪流量計的特性:在测量低黏度流体时,主要是渦輪流量計上游流体速度剖面的变化对仪表常数产生影響;在测量高黏度流体时,由被测流体黏度和渦輪流量計叶轮阻碍作用而引起的叶轮前流体轴向流速的重新分布对仪表常数的影響.比渦輪流量計上游流体速度剖面变化对仪表常数的影響更大。
渦輪流量計内部结构图示 
運行與維護
1.在需要清洗工藝管道時,清洗液體不能直接通過流量計。應該打開旁路閥,讓清洗液體流經旁路管線來完成工藝管道清洗工作。
2.管道系統啓動時應當先開旁路管線,以防止因流速突然增加使渦輪因轉速過大而損壞流量計。
3.在使用渦輪流量計之前,应该仔细阅读产品使用说明书,以保证对仪表事先有**的了解。
4.要求被測介質潔淨,以減少軸承磨損。盡管在流量計前加裝了過濾器,但仍有雜質進入表內而造成磨損,爲此需定期檢修,一旦有卡阻現象應立即清洗,以確保計量結果的准確性。
5.工艺介质的密度和黏度变化对仪表测量结果有影響。当测量液体介质流量时,其温度与压力的变化对其密度影響很小,一般可忽略不计;但当测量气体介质流量时,其温度、压力改变后对气体的密度影響很大,这时需对其介质的密度进行温、压补偿,以实现被测介质流量的准确检测或计量。除关注被测介质的密度变化对仪表测量结果的影響外,还应注意被测介质黏度的变化。当被测介质黏度的变化较大时,应将流量计予以重新标定后方可使用。
6.渦輪流量計不能垂直安装。当测量管道有弯曲现象时,将会引起流体的旋转,影響涡轮转数改变,使仪表的测量误差增大。
在流量计中,渦輪流量計具有结构简单、重量轻、维修方便、加工零部件少、流通能力大,已经广泛应用于石化类、有机液体、无机液体、低温液体、高温液体等行业。但是在实际应用中难免会出现被测介质性质、口径选择、安装条件、维修校验等问题,为了保证渦輪流量計的正常运行,在其使用的过程中应注意以下几个问题:
1.渦輪流量計对被测介质有严格的要求
渦輪流量計一般只要求用于计量低粘度的单向流体,目前大多数渦輪流量計的轴承为球体轴承,因此对被测介质的清洁度有很高的要求,如介质内含有颗粒杂质,会使轴承快速磨损,若含有纤维杂质则会缠绕在涡轮叶片上,影響涡轮的正常转动,在实际应用中可在渦輪流量計前面加装有效的过滤器。
2.渦輪流量計口径的选择应注意的问题
在选择渦輪流量計的口径时,应使介质的工况流量在流量计测量范围的15%-70%之前,当被测介质流量处于所选流量计测量范围的15%以下时,介质流体在管道中流速缓慢处于层流状态,流量计的测量线性变差,难以达到要求的计量精度。当介质工况流量大于所选择流量计测量范围的70%时,涡轮转速将变的很大,加速轴承和支架的磨损,影響渦輪流量計的使用寿命。
3.渦輪流量計在安装中注意的问题
介质流体流速分布不均匀和漩涡流是影響渦輪流量計测量精度的主要原因,要消除流速不均匀和漩涡流则需要在渦輪流量計前段有足够长的直管段。一般要求在渦輪流量計上留有15D以上的直管段,下流有4D的直管段才能保证测量的精度,若受安装场地限制上流不能达到其要求,可在上流直管段上加装管速整流器。 
渦輪流量計在安装方式上可以是水平、倾斜、垂直安装,随安装方式的不同,其流量特性曲线有所变化。若要想获得高精度的测量,必须采用水平安装。如果一定要采用垂直安装则应用垂直安装方式对渦輪流量計重新校验,并重新设定仪表系数。
4.維修和校驗應注意的問題
渦輪流量計的故障大多是涡轮轴承磨损和叶轮被卡住,这类故障用户只需更换轴承或**叶轮上的杂物即可解决,但是渦輪流量計是装配严密的精密仪表,更换配件或重新装配后都会引起仪表系数的变化,因此为保证测量的精度在更换配件或重新装配后都应重新校验并更改仪表系数.注意校验所用流体介质必须和测量的介质为同一介质或粘度相近的介质。

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