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德国VSEAPG流量计厂家同时我们还经营:1.计量原理 流体通过涡轮流量计时,流速被转换为涡轮的转速,转速再被转换成与流量成正比的电信号,最后在计数器上进行显示和累计。目前,绝大多数涡轮流量计都为一体化智能流量计,除上述机械计量部分外,还包括1台体积计算仪,依据实测工况流量、取压口实测压力、测温口实测温度及内部设定的一些固定参数进行计算,将工况体积转换为可贸易交接的天然气体积,其原理如图1所示。2换算原理2.1工作条件下的体积流量计算实用公式工作条件下的体积流量计算实用公式如式(1)所示:式(1)中,qf为工作条件下的体积流量,m3/s;f为输出工作频率,Hz,由频率计采集;k为系数,m-³,可按流量计铭牌给定值。2.2标准参比条件下的体积流量换算实用公式标准参比条件下的体积流量换算实用公式如式(2)所示:式(2)中,qn为标准参比条件下的体积流量,m3/s;pf为工作条件下的绝对静压力,MPa;pn为标准参比条件下的绝对静压力,MPa;Tn为标准参比条件下的热力学温度,K;Tf为工作条件下的气体绝对温度,K;Zn为标准参比条件下的气体压缩因子;Zf为工作条件下的气体压缩因子。 工作条件下的压力和温度的准确度取决于测量仪表。标准参比条件下的绝对静压力为101.325kPa,热力学温度为293.15K。输出工作频率由频率计采集得到。在不考虑涡轮流量计测量误差的基础上,研究范围可进一步缩小,可主要从天然气组分对计量的影响和脉动流对计量的影响两方面进行研究。涡轮流量计采用双排液晶现场显示,具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用,且无纤维、颗粒等杂质。 涡轮流量计结构为防爆设计,可以显示流量总量,瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池,单功能积算表电池使用寿命可达5年以上,多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。涡轮流量计的特点: 1、准确度高,一般可达±1%R、±0.5%R,高精度型可达±0.2%R。 2、重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性,如经常校准或在线校准可得到较高的准确度,在贸易结算中是优先选用的流量计。 3、输出脉冲频率信号,适于总量计量及与计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强。 4、可获得很高的频率信号(3-4kHz),信号分辨力强。 5、范围度宽,中大口径可达1:20,小口径为1:10。 6、结构紧凑轻巧,安装维护方便,流通能力大 7、适用高压测量,仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表。 8、可制成插入型,适用于大口径测量,压力损失小,价格低,可不断流取出,安装维护方便。 涡轮流量计可以显示的流量单位众多,有立方米,加仑,升,标准立方米,标准升等,可以设定固定压力、温度参数对气体进行补偿,对压力和温度参数变化不大的场合,可使用该仪表进行固定补偿积算。金属管浮子流量计的安装应严格按照说明书中的有关技术要求去做,并注意以下几个问题: 1.金属管浮子流量计在安装时应留有足够的空间,进口应有5倍管道直径以上的直管段,出口段为250mm,安装位置应选择在没有震动、便于观察和维修的场所。 2.为保证在任何时候测量管内都充满料液,金属管浮子流量计应安装在上料管的垂直段,液体流向为由下而上,不得倒流。为了便于检查、修理和更换,安装时采用联接旁通,并且在金属管浮子流量计下侧留有清洗口。 3.由于在管道吹扫时有些铁锈、焊渍清洗不净,有时介质中含有铁磁颗粒,应在入口处安装磁过滤器以避免这些杂质会被吸附在浮子上使浮子卡住。 4.若金属管浮子流量计管径小于工艺管道管径,应在LZ两端安装渐缩管,然后和工艺管道相连。 5.为了提高整个测量系统的抗干扰技术性能,信号和电源电缆要分开敷设,分别套在钢管内,尤其要远离动力电缆,信号电缆两接头的外露部分要保持非常短。 6.为保证测量精度,消除外界干扰,金属管浮子流量计的接地线采用不小于4mm2的铜线与大地相连,埋设深度在1m左右。当前热式气体质量流量计大部分用于测量气体,只有少量用于测量微小液体流量。热式质量流量计具有性能可靠、无可动部件、安装方便,压损小、量程比宽(可达1000:1)、灵敏度高等特点2,特别适用于大管径、低流速,非圆截面管道、现场空间狭窄处测量等特殊工况,在环境保护和过程工业的应用发展迅速,例如:污水处理过程中发生的气体,燃料电池工厂各种气体的流量测量及煤粉燃烧过程粉/气配比控制等。 与常用的孔板流量计、涡街流量计和差压式均速管、文丘里流量计相比较,热式气体质量流量计有如下特点:(1)直接测量流体的质量流量或标准状态下的体积流量,不需要进行温度压力补偿;.(2)一次元件结构简单,采用不锈钢或特种合金外壳覆盖,不怕脏污或腐蚀,不存在堵塞问题,且表面脏污极易清除。带不断流装拆装置,可实现不停气装拆,清洗维修,简便易行;(3)量程比特大,可达1000:1,可测流速范围0.1m/s~60m/s,完全覆盖-般工业废气及煤气厂输出总管中的流速范围。因而只需在总管上装一台插入式热式气体质量流量计,就可满足计量要求。大大地节省了投资,简化了系统结构,方便了管理,提高了系统工作的可靠性;(4)仪表精确度高(士1.5%FS),性能稳定(重复性士0.25%FS),几无压力损失,对管道振动不敏感。此外,热式气体质量流量计灵敏度高,尤其适合于大管径、低流速的流量测量。且在大管径中使用,其性能价格比更显优势;防爆、防护、抗腐蚀设计,又使它能适应恶劣工况,危险场合。 热式气体质量流量计作为一种插入式流量计,由.上述插入式流量计的测量公式可见该流量计同样方便适用于方形管道的气体流量测量。环保管道一般用圆形,而空调的管道很多地方为方形。孔板等很多仪表没有测量方形管道的数据,若使用插入式热式气体质量流量计,不论圆形或是方形管道均可通过计算获得,这也解决了低压方形通风管道的流量测量问题。 高流速时,电磁流量计中的流体为湍流,且雷诺数越大,流体小尺寸结构越小。但流体整体向前的流速不会因为湍流而减小,这样的情况下可知电磁流量计流体中的非导电物体的尺寸更小。当含水率不变,非导电物体物质半径变小后对电磁流量计的整体流速分布不变、对流量计的磁场分布影响较小。根据式(1)可知,电磁流量计中非导电物质的半径大小对流量计的权重函数是有影响的。 当电磁流量计中心横截面内含有M(M=0,1,2.,-.)个油泡时传感器的权重函数分布情况,本文算例设定M=3权重函数分布情况计算方式。图1为电磁流量计传感器截面内存在3个球形油泡时的结构模型图。其中,x轴与y轴与图1描述--致,图1中只显示了测量区域部分,测量区域流体中存在3个油泡。y正半轴、负半轴与管壁的交点是流量计的电极位置。 图1中3个油泡相互不重叠,此时传感器内部感应电势仍满足Laplace方程。为了对该问题进行求解,需建立2种坐标系,一种是以传感器中心为原点建立的二维直角坐标系(x,y),另一种是以各个油泡中心为原点建立的M个二维极坐标系(ri,θi)。首先在二维直角坐标系下对该问题进行求解(本例M=3),求解感应电势方程时需借用一个辅助的格林函数G,G满足Laplace方程且边界条件 式中,R为电磁流量计半径的长度值;მG/an为电势在半径方向上的导数;δ(θ)为电势G在流量计管壁处所满足的条件,其值仅在电极表面处不为0。当流体中存在油泡时,G表达式为 式中,R为测量管的半径;x与y分别表示测量区域中的位置。 当电磁流量计流体中存在3个油泡时,G=G+G1+G2+G3图2显示了流量计流体截面中存在3个不重叠的油泡时,流量计截面内部权重函数wy分布图;从式(2)以及仿真图中可以发现油泡所在位置权重函数值是0。当然,存在多个油泡分布在不同位置流体中时权重函数分布情况也可以用上述方法计算。 仿真实验中,设定不同大小的非导电物质对电磁流量计权重函数进行仿真,如图3所示为不同大小非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。图3中左边的分别为权重函数分布图,右边分别为权重函数等势图,其中R单位为cm。从图3中可见,当电磁流量计中的非导电物质半径越来越小,对电磁流量计的权重函数的影响就越小。 为了更清楚地揭示电磁流量计的权重函数与流量计中非导电物质半径之间的关系,定义c为非导电物质对流量计权重函数的影响的评价指标式中,Wxy为含有油泡等非导电物质时电磁流量计在测量区域坐标(x,y)的权重函数;Wxy0为电磁流量计不含非导电物质时测量区域坐标(x,y)的权重函数;A为权重函数区域(测量区域)。 图4为不同大小非导电物质对流量计权重函数的影响分析图。图4中横轴为非导电物质半径,纵轴为权重函数的影响因子c。从仿真结果可以看出流体中的非导电物质半径较小时,对电磁流量计的权重函数影响越小。在本例中,当流体中非导电物质小于0.02R时,对电磁流量计的权重函数分布几乎没有影响。1.正确地安装 正确安装涡街流量计传感器是确保测量精确可靠的首要前提,若在安装地点和方式选择.上失误轻者影响测量精度重者会影响传感器的使用寿命甚至损坏传感器。 ①保证适当的直管段 安装传感器时,一般要求上游直管段长度15-40DN下游段长度5DN,可根据上下游管道的情况适当调整以保证测量精度。传感器也应避免在架空的非常长的管道上安装传感器这样时间一长后,由于传感器的下垂容易使传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时必须在传感器的上下游2D处分别设置管道支架等紧固装置。 ②避免较强的振动 传感器应避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采用减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置并加防震垫。在空压机出口处振动较强不能安装传感器应安装在储气罐之后。 ③根据测量流体选择合适的安装方式 在对高压风测量时,可以选择将涡街流量计传感器安装于水平管道或垂直管道.上但如果高压风中水份含量较高,水平安装时传感器应安装在管线的较高处,垂直安装时气体流向应由下向.上。无论水平或垂直安装流体流向必须与传感器表体.上的流向箭头保持一致。④对外部环境的要求 传感器避免安装在温度变化很大的场所和设备的热辐射范围内若必须安装应有隔热通风措施。在潮湿、含有腐蚀性气体的环境中安装时必须做好防潮及隔离措施。外因为电噪声会干扰传感器的正确测量,因此安装位置要远离大功率变压器、电机等干扰设备。 2.正确设定参数 流量积算仪具有良好的全中文界面,以方便用户操作。正确进行参数设定是保证计量精度的前提。测量介质选择空气,因为对高压风的体积流量计量不需要压力温度补偿,因此测量信号设置为工作状态下的体积流量输入信号选择频率瞬时流量的单位默认为m³/h不需要用户设定。德国VSEAPG流量计厂家在实际应用时,对于孔板流量计如果使用不当,会造成很大的测量误差,有时可达到20%左右。在流量计的使用中,如何减少其测量误差,必须考虑流量的测量原理和结构形式,注意使用条件和测量对象的物理性质是否与所选用的流量计性能相适应。下面就其测量误差进行分析:1.流量计算方程描述流体是充满圆管的、充分发展的定常流。若流动状态真实性无法确定,如果仍按照原有的仪表常数推算流量,将与实际流量存在误差。2.天然气以甲烷为主加上乙烷和其他少量的轻烃,真实相对密度小于或等于0.75。由于被测介质实际特性的不确定因素,以及实际物性变化影响仪表正常工作等对流量测量的不确定度产生影响。3.孔板的结构设计、加工、装配、安装、检验和使用必须符合标准规定的全部技术要求。由于各个装置自身及环境条件因素引起的不确定因素。3.1.孔板安装不正确 管道水平安装,如果孔板开孔中心与管道中心线不同心;如果在安装过程中存在引压管堵塞及垫片等凸出物,则会造成孔板前后压差测量不准确,从而造成测量误差。3.2.孔板入口边缘被磨损 在使用中,由于流体的磨蚀作用,使孔板的入口边缘变钝,被磨成圆形入口边缘。结果是在相同的流量下,孔口收缩系数变大,造成差压发生变化,造成测量误差。3.3.孔板表面的结垢 长期使用时,孔板流量计表面结垢,使孔板的流通面积变小,从而造成差压增大,使流量计测量值大于实际值,影响计量精度。4.差压变送器零点漂移和量程设置不当 由于时间较长,变送器的零点会发生漂移,这时差压变送器的输人和输出信号发生变化。若不及时调整,会造成实测流量值偏低或偏高。根据以上的介绍,我们在设计选型或更新改造时, 要结合流量计特性和介质的情况进行合理选择,充分发挥各种流量计的优点,扬长避短,同时应考虑投资成本.下面根据天然气净化厂各种介质的特点和目前使用流量计的实际情况提出流量计选型的基本原则.1.天然气的测量 天然气是净化厂的生产对象,进厂的原料和出厂的产品都是天然气,由于进厂的原料天然气(湿天然气)含有少量的固,液体杂质,H2S和CO2含量较高,有一定腐蚀性,流量计可选择带阀式孔板节流装置的孔板流量计,以便定期清洗更换孔板, 防止孔板的锈蚀和入口边缘磨损,提高计量准确度;出厂天然气比较干净可选择带阀式孔板节流装置的流量计或气体超声流量计,气体超声流量计适用于大管径流量测量,准确度可优于1.0%,但一次性投资较高;对于工厂用天然气,由于管径较小,除孔板流量计外,也可选择旋进旋涡流量计,涡轮流量计等,选用涡轮流量计时应在上游安装过滤器.2.酸性气的流量测量 净化厂的酸性气是含有很高浓度的H2S和CO2的气体,这是净化厂从原料天然气中处理出来的主要物质,该气体的特点是压力低,带有一定水汽,腐蚀性强;因此测量酸性气流量的流量计可选用孔板流量计,均速管流量计,楔形流量计或弯管流量计,目前使用的有孔板流量计和均速管流量计,从流量计结构上讲,选择楔形流量计比较合适,它不存在积液问题,维护量也很小.3.蒸汽流量测量 过去普遍使用孔板流量计,由于孔板流量计在高温下孔板易变形,因此,可选择涡街流量计,均速管流量计,楔形流量计或质量流量计,但应考虑温度压力修正.4.化学溶液流量测量 天然气净化厂用于工业生产的化学溶液品种不是很多,对于脱硫和脱水的化学溶液由于是反复循环使用,溶液中含有部分悬浮物,过去大多数使用孔板流量计是不太合适的, 应选择楔形流量计或弯管流量计;也可选用外夹式超声流量计;盐酸和氢氧化钠流量测量应选择带防腐内衬的电磁流量计.5V液体硫磺流量测量 液体硫磺是天然气净化厂的副产品,过去由于流量计产品的局限性,很多净化厂均没有安装流量计,部分厂安装了涡轮流量计,但使用效果不佳;目前可供选择的有质量流量计和楔形流量计.由于液体硫磺一般管压力都不太高, 因此选用质量流量计较为合适.6.工业循环水流量测量 由于水的测量相对容易一些,因此可供选择的流量计比较多,如孔板流量计,涡街流量计,均速管流量计,电磁流量计,超声流量计都可用于工业水测量;若测量管口径较大,选择超声流量计比较理想,对于较小口径的选用电磁流量计效果比较好.7.污水流量测量 污水流量测量选择电磁流量计,楔形流量计比较合适,水质较好也可选用孔板流量计.为了提高孔板流量计的准确度,可采取以下措施。1.标准孔板节流装置的制造与安装 利用标准孔板流量计测量天然气流量必须严格按照SY/T6143-2004标准规定的各项技术指标,对标准孔板节流装置进行设计、加工制造、检验、安装和使用。特别是孔板直角入口边缘尖子度和测量管内壁粗糙度的加工和检验;孔板前后直管段长度的保证,直管段圆度、台阶以及孔板与测量管同轴度的保证。另外,开发统一的标准孔板流量计的设计软件,可提高节流装置设计和仪表选型的技术水平。2.采用可换孔板装置与定值节流装置 可换孔板节流装置是一种新型节流装置,节流元件精确地安装在固定的座体内(座体通过法兰与管道连接),在不拆动管道或不停止流体输送的情况下,可方便地提升孔板,进行检查、清洗或更换,从而保证了计量准确度。采用液压升降的装置,孔板提升轻便,特别适用于大口径孔板。这种节流装置还配有清洗室和清洗机构,为解决污垢介质,特别是单井天然气的准确计量提供了有效手段。 定值节流装置改变了现有节流装置根据计算结果加工其孔径的方法,对每种通径测量管道配以有限数量的节流件,孔径系列按优先数系选用,每种通径配35种不同孔径比β值的孔板。目前节流装置设计犹如量体裁衣,定值节流装置则变成成衣选用,采用定值节流装置有利于产品批量生产,降低生产成本,方便选用和使用,便于监督生产。可换孔板节流装置和定值孔板相配套,将改变传统的生产方式,实现了节流装置产品系列化、通用化和标准化,有利于提高标准孔板装置计量的准确度。 标准孔板存在的缺点是入口直角锐利度易在流体冲刷下发生钝化。据估计,钝化严重的可能使流出系数偏移1%~2%,钝化后其流出系数较为稳定,这在流量计算中给孔板入口直角锐利度的精确修正带来很大的困难。标准喷嘴的流出系数是稳定的,另外,在同样流量和相同β值时喷嘴的压力损失只有孔板的30%。影响标准喷嘴推广使用的主要原因是喷嘴制造成本高,在标准中喷嘴的流出系数不确定度较大(约2%)。采用定值节流件,专用加工设备实现批量生产,降低生产成本,而个别校准则可得到高精确度的流出系数,在天然气流量测量中用喷嘴代替孔板,其优点是明显的。3.应用合理的流量积算方案 根据天然气计量工况条件和用户对计量精度的要求,应采用对压力、温度和天然气组分变化对流量自动部分补偿或全补偿的积算方案,计量系统测量仪表配备和精度的选用应符合GB/T18603-2001妖然气计量系统技术要求》。用智能差压变送器,压力变送器、温度变送器和流量计算机组成在线检测系统,使温度和压力变化得到补偿,可以提高测量准确度,降低流态脉动(或波动)引起的流量测量附加误差。孔板流量计量程比一般为1~3,而实际测量天然气流量变化有时会超过这个范围。在这种情况下,其测量准确度显著下降,如果采用定值节流装置,宽量程智能差压变送器与流量计算机配套使用,可方便地扩展流量量程或迁移量程,进而实现传统孔板流量计的智能化。德国VSEAPG流量计厂家热式气体质量流量计是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物质或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表,目前主要用于测量气体。热式流量仪表用得最多有两类,一是利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计,曾称量热式TMF;另外--类是利用热消散(冷却)效应的金氏定律TMF又由于结构上检测元件伸入测量管内,也称插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量计算如下: 如图所示,插入式热式气体质量流量计由两个电阻温度计组成传感器,一个测温探头,感受流体温度T2另一个电阻温度计由电路加热到温度T1用来测量流体带走的热量变化,亦称测速探头。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。当流体流经传感器时,由于测速探头的自身温度T1高于测温探头感受的温度即流体温度T2,流体便带走了测速探头上的一部分热量(高温向低温传递),使T1下降。电路为保持△T恒定,便增加对测速探头的加热功率,使△T=T1-T2恒定。流体带走测速探头.上多少热量,电路便增加相应数量的电功率,两者之间存在着一个函数关系"。设对测速探头的加热功率为P1,流体的质量流量为Q,则根据流体流过测速探头时所带走的热量与对测速探头的加热功率相对应的原理,得到下列关系式: 式(1)中,PocQ 因此,可以通过测量加热功率P,来测量带走这部分热量的流体的质量流量。由于带走着部分热量的是流体的分子,所以,测速探头直接测量的是流体的质量流速pv,此时,只要乘上管道的横截面积,就可以得到流体的质量流量了。由于气体流过探头时带走热量和气体的质量流量成比例关系,也和探头间温差有关,流量越大,两探头之间温差越小,气体质量流量与温差之间的联系通过质量流速ρv建立"。 式中:Qm-质量流量,kg/s; Kv-测量头仪表系数; a-速度分布系数; B一阻塞系数; x-干扰系数; A-仪表表体(测量管道)的内橫截面积,m² ρv一质量流速,kg/(m²·S)。 基于_上述原理,对于大管径的流量测量来说,虽无相应的大管径标定装置来对流量计进行标定,但只要在标准口径的标定装置.上测定相应的质量流速,也就可方便地测量出大管径中流体的质量流量了。 由热式气体质量流量计中于两个传感器都是用性能稳定的金属铂材料通过特殊工艺密封在316L不锈钢管或抗酸、碱腐蚀的K2760哈氏合金或铂套管中制成,因此极为坚固,并不会污染被测流体或受被测流体污染,且其抗腐蚀性能相当好。1.涡轮流量计的通气和停气要求。通气顺序:保证流量计后端的阀门处于关闭状态;再缓慢开启流量计前端的阀门确保升压速度≤35kPa/S;最后缓慢开启流量计后端的阀门,使其从小流量下运行直至调节至需要值。整个过程保持有压启动。停气顺序:先缓慢关闭流量计后端阀门:再缓慢关闭流量计前端阀门。2.防止长时间超量运行。超流量运行会严重影响使用寿命,降低计量精度导致误差增大;(注意观察表头工祝流量百分比不宜长时间超百分百)瞬时流量:从瞬时流量的观察,结合用户当时用气情况判断是否有小火不走,大火超量程现象。仪表运行时流量范围应在20%~70%之间。如果长期低限运行或高限运行都会对计量有影响:是否是用户用气负荷或用气设备发生了改变.应及时解诀。3.注意温度、压力的数值。 根据气态方程式: 方程式中:V。为标准状态下的体积量.(m2);V为工作状态下的体积量(m³);Z为工作状态下的气体压缩系数。P=Pa+Pg为流量计压力检测点处的绝对压力(kPa):Pa为当.地大气压(kPa);P为流量计压力检测点的表压力(kPa);P为标准大气压(101.325kPa);T为标准状态下的绝对温度(293.15K):T为介质工况条件下的绝对温度(273.15+t):K,为被测介质摄氏温度(℃);F为气体压缩因子从公式可以看出,误差主要集中在压力、温度的检测精度两方面.在发现流量、温度、压力值与实际偏差较大或示值不稳定时,或与以前经验数值存在较大偏差时,要及时处理o(4)在日常维护中或抄表检查时,应查看显示仪表上是否有异常符号。如有电池符号的闪烁表示电池快没电了,应及时更换电池;如有异常报警、异常警告的符号出现要及时发现.有助于处理和发现用户的违规用气行为.(5)对于有机械读数带修正仪的进口涡轮表,除抄取标况体积值之外,同时应该及时比对基表读数与修正仪.上的工况流量是否一致,两者正常情况下应该是相差不大的。(6)工艺管道检修时应拆下流量计.然后用干净的布把两端包好,防止污物、铁霄等落人流量计将涡轮叶片损坏。.(7)为保证涡轮流量计长期正常工作.应加强仪表的运行检查.监测叶轮旋转情况,如声音异常应及时卸下检查传感器内部零件。涡轮轴承磨损严重或叶片打坏的,必须维修更换.并重新检定。(8)有润滑油或清洗液注人口的传感器,应按要求定期注入润滑油或清洗液。保证叶轮良好运行。在无润滑油情况下长期连续运行势必造成致命磨损.阻尼力增加而导致运行变慢,计量结果产生负差并且影响使用寿命;