德国VSERS400流量计定做同时我们还经营：涡轮流量计作为速度式仪表,以动量矩守恒为基础,涡轮流量计基本力矩平衡方程为[1]: 式中 Tb一轴与轴承的粘性摩擦阻力矩(流动产生的力矩); Td一涡轮流量计转动的驱动力矩; Th一轮毂表面的粘性阻力矩; Tm一磁电阻力矩和轴与轴承的机械摩擦阻力矩之和; T1一叶片顶端与传感器外壳的粘性摩擦阻力矩; Tw一轮毂端面粘性摩擦阻力矩; J一涡轮的转动惯量; ɷ-涡轮转动的角速度。   当流速较低时,涡轮流量计处于静止状态,此时角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不计。在这种情况下，式(1)可以简化为:   由式(2)可以看出提高驱动力矩是降低涡轮流量计启动排量的一-条捷径。如图1所示，传统涡轮流量计入口端是直管段和轴向导流片,流体流经涡轮叶片之前只有轴向速度,对涡轮的驱动力矩只是对涡轮叶片作用力的径向分力产生的力矩。因为涡轮叶片螺旋角为45°,如果将导流片改为螺旋角为-45°的螺旋导流片(图2),当流体进入导流片时会产生旋转,方向与涡轮叶片正交,使得流体在轴向流动速度不变的基础上增加了径向的旋转运动,流体的旋转方向与涡轮叶片的转动方向一致,在相同流量条件下,增加了流体对涡轮叶片的驱动力,实现降低启动排量和提高分辨率的目的,整体结构如图3所示。涡街流量计系统具有八项功能,即瞬时流量及总流量显示(质量流量)、瞬时温度显示、瞬时压力显示、电池容量显示、密码设定、设定系统时钟、流量数据读取(通过专用的串口从仪表读取).(1)瞬时流量和总流量显示　　各个传感器发出的信号,经过放大和整形后,送入单片机处理,然后单片机将计算得到的瞬时流量送液晶显示器显示,在瞬时流量的基础上,每隔一个没定的时间进行累加,得到总流量,同时把这个数据送到液晶显示器显示.(2)密码设定　　仪表的密码分为制造商密码和用户密码两级.制造商在仪表使用前将仪表常数通过功能设定按钮输入仪表,通常这些常数是不能由用户随意改变的,因为它们关系到系统的正常运行和显示正确的流量.用户密码用于用户自己掌握仪表的同常使用,便于用户列仪表数据的管理.(3)瞬时压力、温度显示　　瞬时压力和瞬时温度是经过单片机处理后得到的被测对象的温度.压力数掘,通过该数据可以知道被测介质的工作情况,从而可以对某些参数进行人工调整.(4)设定系统时钟　　仪表内部设置了日历时钟,对流量数据按日期进行不断的储存,便于对使用情况进行监控,方便用户对自己的用量的了解.(5)流量数据读取　　流量数据可以直接从液晶显示器上面读取.由于系统设置了外接数据接口(即串口),可以很方便的实现对系统数据的读取,从而可以实现抄写系统数据的自动化,节省大量的人力.(6)电池容量显示　　当电池电压降到一定程度时,涡街流量计将不能正常工作,为了在仪表能在正常的电压下工作,通过软件措施将电池的电量显示在液晶显示器上,以便用户能及时更换电池.应用中存在的问题有: 1)气体涡轮流量计要求被测介质清洁。人工煤气如净化不好，存有煤焦油和萘等,会严重影响计量的精度。致使此表在冬季只运行半个月就出现故障而不记数,拆开以后，发现轴承弹簧圈严重腐蚀。 (2)断电造成气量丢失。 解决问题的对策: 1）合理地制定保养计划:根据腐蚀情沉而定，冬季半个月,其他季节可稍长一些(1~2个月)。另外,传感器在工作中,叶轮的速度很高,即使在润滑良好时,仍有磨损产生,在使用一段时间后,应换轴承并重新标定。2)加装油过滤器(见图1)。其工作原理:当气体进入罐体后经挡板进入净化用油中，人工煤气中的煤焦油灰尘萘硫化物等杂质溶于油中，从油中返上的气体经不锈钢过滤器后进入流量计。加装油过滤器后计量表不但运行稳定，而且保持精度。1997年在装有涡轮流量计的600余户的调压站,安装一台油过滤器2台德莱塞表,经过近5个月的对比实验,效果良好，仪表运行稳定，没有发生过任何 故障。该表与德莱塞表进行对比,总误差在1%内,能够满足调压站的要求。 3)对巡视人员加强计量知识的培训,对每天的数据进行运行分析。 4)气体涡轮流量计中的锂电池一般可连续使用一年,但要保证计量表稳定运行,不能等到电池没电再换。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.1、测量管、法兰、浮子的材料选择   针对酒精、乙醛流量测量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作测量管、法兰、浮子;针对粗醋酸、冰醋酸的流量测量,由于其腐蚀性强,则测量管内部接触被测介质的所有部位和浮子均要衬聚四氟乙烯材料,测量管、法兰采用1Cr18NigTi材料。 2.金属管浮子流量计和口径的计算与选择(针对液体流量测量) (1)当工艺专业提出液体体积流量Qva,我们用下式计算系数FV: 其中:ρs是所选择浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被测量介质的密度(g/cm3)。(2)根据以上计算得到的系数FV,我们可以得到对于液体用水标校时的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根据生产厂家提供的流量表可选择出QV(水)所对应的金属管浮子流量计的口径、浮子号。 (4)按此浮子号的量程值除以系数FV得出介质的流量范围QN,刻度可在0.9QN至1.1QN选择。 (5)举例说明。原始技术数据见表1,计算结果及选择见表2。 3.现场显示及远传的选择   现场显示选用M7,指示实际状态下流体的瞬时流量值/小时。   远传型式可选用Es-电远传输出4～20mA,亦可选用EX-本安防爆远传输出4～20mA。 4.显示仪表选择   选择流量积算仪,它具有瞬时流量显示和比例累积流量积算功能。出现孔板流量计反向安装这种情况的原因有二：1.操作人员未进行岗前培训,技术不熟练,不熟悉工艺流程走向；2.由于操作人员在更换孔板,清洗检查节流装置,进行工艺改造安装时,或在进行训练的过程中,粗心大意，现场监督,检验不到位等.出现此情况时,孔板下游锐角边经缘朝向上游,其结果将直接影响计量偏低,反映在现场是差压下降一个台阶,而由于现场原因未能及时发现并纠正.其引起流量偏低的影响率,据国外实验研究资料数据为-12%~-17%,一般情况下,雷诺数不变时,高β值与低β值之间的流量偏差值为±2%,管径雷诺数越低,其流量偏差越大。　　此外,在更换孔板以后,其配套产量计算参数必须同步更换,否则会出现相当大的正负偏差,若由小孔径换大孔径,参数未更换,则流量计量将偏高;反之,流量计量将偏低,在日输气量大的用户计量中,造成的损失将是很大,甚至是难以弥补的。　　从以上分析,我们不难看出,孔板流量计反向安装,参数的错误是可以通过操作人员认真仔细的操作,培训来杜绝的,在天然气商品贸易结算中,是绝对不允许有此现象发生的,所以制定一套科学的严格的现场计量监督制度是很有必要且很重要的。  由于孔板流量计有多个测量单元，影响其测量准确度的因素很多(如孔板的加工误差，安装误差、计量软件的计算误差等)。此外,在现有工况条件下，由于介质中的杂质对孔板有一定的冲击腐蚀作用，易造成差压变送器产生零点漂移，特别是当天然气处理效果不理想时,对计量的影响更大。因此,节流装置和差压变送器的使用维护是一个重点。应在下面的实际运行中加以注意:(1)当天然气处理效果不理想时，在孔板上游端面会沉积脏物。不仅会降低孔板的使用寿命,还会造成较大的计量偏差。(2)变送器导压管的作用是将孔板前后的压力信号引入差压,测量出差压值参.与流量计算,上下游导压管带液会使差压偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,导压管冻堵现象较常见,如果流量值出现大的起伏,很可能是导压管带液或冻堵了。(3)孔板胶圈变形。由于孔板胶圈在清油的浸泡下容易变形(这种情况在夏季尤为突出)，因此在.天然气处理装置停运的情况下,要注意检查胶圈变形的情况,-旦孔,板松动应立即更换,不然不仅会因胶圈泄漏造成较大的计量误差,还会出现孔板脱落难以取出.必须停产维修的局面。(4)当天然气处理不干净时,其中的粉尘、水化物等对孔板有很强的冲刷腐蚀作用,会在孔板表面形成麻点,使直角边变钝，因此,孔板应经常检查更换,否则准确度会降低。(5)差压变送器零点漂移除了与仪表本身的稳定性有关外，,导压.管带液也会造成很大的影响。由于孔板流量计的流量和差压值成开方关系,差压变送器的零点出现正负漂移会直接造成积算流量偏大或偏小。(6)流量计算机中一些关键参数输入不正确或更新不及时。比.如,孔板开孔直径是以平方的形式出现的,由于孔板开孔直径会随季节和运行时间发生变化,一-定要定期测量孔板的开孔直径，并在流量计算机中及时更新。  天然气组分变化不仅影响相对密度,还影响超压缩系数。对于没有在线色谱仪的计量系统,,在组分变化不大的情况下流量计算机中一般每周输入-周天然气组分的平均值，但在天然气组分变化很大的情况下，每天都要对天然气组分进行化验.更新。2提高天然气计量准确度的应对措施(1)定期清洗检查孔板。比如孔板流量计光洁度直角边锐利度、胶圈变形情况、孔板开孔直径等。在正常的生产情况下。每月清洗检查-次,在出现不正常的情况下,视情况加密检查次数。(2)对流量计前过滤器每两小时排污一次,每月清洗过滤器芯--次。(3)正确输入计量参数并及时更新.按时校验变送器零点。另外,在气量波动较大的情况下,及时调节差压变送器量程,使测量值尽量在量程的1/3-2/3之间，以保证测量准确度。在测量值超出变送器最大、最小量程范围时，要考虑更换合适孔径的孔板。德国VSERS400流量计定做1.为了保证电磁流量计测量管内充满被测介质,变送器最好垂直安装,流向自下而上.尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。变送器两端应装阀门和旁路。2.电磁流量计信号比较弱,满量程时只有2.5～8mV,且流量很小时,只有几微伏,外界稍有干扰就会影响到测量精度。因此,流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。并要单独设置接地点,决不能连接在电机、电器等公用地线或上、下管道上。3.为了避免干扰信号,安装地点要远离一切磁源(如电机、变压器等),不能有震动。变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输。不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内。信号线越短越好,长度一般不得超过30m。转换器应尽量接近变送器c4.为了避免流速分布对流速的影响,产生测量误差。流量调节阀应设置在变送器下游. 因此,在电磁流量计前必须有5～10D左右的直管段,以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。涡街流量计由壳体、漩涡发生体和放大器组成.一种典型的结构如图4所示,壳体内插入柱体,由其产生的涡街信号可用各种检测方式检出,经放大器放大后,输出脉冲信号.　　涡街流量计是一种无运动部件的流量计,按其原理分类属于振荡型流量计.同属于这类流量计还有漩涡进动型流量计；振荡射流型流量计.由于涡街流量计不含有运动部件及对流体冲刷敏感的部件,因而在使用过程中,可靠性高,使用寿命长,并具有一般节流式流量计的优点,精确度稳定,再现性好.在大批量生产和工艺稳定的条件下,可以采用“干校验法”,即不必逐台仪表进行实液标定,可根据结构尺寸直接确定仪表常数及仪表精度.涡街流量计是‘种数字式流量计,它输出的脉冲信号的频率与流量成线性关系,同时具有量程宽、重复性好．便于远距离无精度损失的传输.此外仪表常数及精度不受介质的压力、温度、密度等变量的影响.一旦涡街流量计的结构确定．流体振荡就服从的客观规律,其振荡频率不能人为地改变,因而仪表常数及其变化规律是客观的.  评定涡街流量计性能指标主要有4个参数:K系数、量程比、重复性和准确度等级。其中,K系数是指一个测量周期内,流量计输出的脉冲数与流过流量计的相应流体总体积之比,每台流量计都.有一个对应的平均K系数,一般都是通过实流标定得出的;量程比是指流量计可测最大流量值与最小流量值的比值;重复性是指在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,测量仪器提供相近示值的能力;准确度等级是指符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别或级别。   根据上述测试性能指标，对该方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3种口径的样机一批共10台进行测试，10台样机启停质量法水流量标准装置上全部通过0.5级合格检定,特别是重复性指标，全部优于0.1%。其中一台DN25mm口径样机的标定结果见表1,其量程比达15:I,最小流速测到0.28m/s,量程范围明显高于同口径的各种容积式流量计,准确度等级高于涡街流量计等其他普通速度式流量计。   2014年，国内某核电站定制了一台DN25mm口径涡街流量计，用于计量含结晶和颗粒物的核废液,经用户现场标定其准确度等级达到0.4;另一化工企业用户的一台DN25mm口径涡街流量计,用于计量150℃下的甲基邻苯二铵有机液流量,介质粘度150mPa.s,用户现场实.流标定其准确度等级达到0.5级。  气体涡轮流量计中涡轮结构有焊接式和整体式,焊接式涡轮将叶片和轮毂焊接,整体式涡轮利用先进的CAD/CAM技术和数控加工技术直接加工成型。叶片型式主要有平板式和螺旋式,平板式叶片主.要应用于大外径焊接式涡轮,而螺旋式叶片应用较为广泛;材料主要有铝合金和不锈钢,铝合金与不锈钢相比具有自重较轻,工艺性好等特点;涡轮平均直径受流量计流通管径即型号的限制,可作为定参数处理;叶片数量选取主要考虑重叠度对仪表性能的影响,---般取13~20;叶片角度直接影响气体介质.对其产生驱动转矩的大小，气体介质对涡轮的驱动转矩公式为   式中:Td为驱动力矩,N.m;fd为周向驱动力,N;u1为介质入口速度,m/s;ɷ为涡轮角速度,rad/s。   综上述所述,采用整体式叶轮结构,螺旋型叶片，叶片数量为20。对于螺旋型叶片,需要确定叶片的螺旋角,根据式(2),要得到最大推动力矩,叶片螺旋角应为45°,但力矩公式是根据叶栅绕流计算得到,难免会和实际工况有所偏差。参考常用叶片角度,选取35°.45°和55°螺旋升角涡轮作为实验对象,气体涡轮流量计涡轮结构参数如图2所示。德国VSERS400流量计定做  涡街流量计是基于流体力学中著名的“卡门涡街”研制的。在流动的流体中放置- -非流线型柱形体,称旋涡发生体,当流体沿旋涡发生体绕流时,会在涡街发生体下游产生两列不对称但有规律的交替旋涡列,这就是所谓的卡门涡街,如图1所示。   大量的实验和理论证明:稳定的涡街发生频率ƒ与来流速度v1及旋涡发生体的特征宽度d有如下确定关系叫:   式中St为斯特罗哈数,与雷诺数和d相关。   当雷诺数Re在一定范围内(3 X102~2 X105)时(4],St为一常数,对于三角柱形旋涡发生体约为0.16   雷诺数的定义为   式中S为管道的横截面积。   由高精度气体涡街流量计的测量原理可知,通过测量旋涡发生频率仅能得到旋涡发生体附近的流速vI,由式(3)可知在横截面积一定的情况下,流体的流量Q与流体的平均流速v成正比,因此要精确计量流体的流量必须找到`v与v1的对应关系。   根据流体力学理论,在充分发展的湍流状态下，流体的速度分布有如下关系式川:   式中:vp为到管壁距离为y的P点的速度;y为点到管壁处的距离;Vmax:为管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R为管道的半径;n为雷诺数的函数。 表1中给出了部分雷诺数与n的对应关系。   由于旋涡发生体的位置固定,因此当雷诺数一定时v1与`v有固定的比例关系换言之,当雷诺数Re变化时,二者的比值也发生变化，   图3给出了不同雷诺数下充分发展的湍流的流速分布,如图所示Re越大,流速分布越平滑,即旋涡发生体附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)应为单调递减函数。图4给出了3台50mm口径，宽度14 mm三角形旋涡发生体的气体涡衔流量计,在20℃,一个标准大气压下,不同雷诺数下的K值曲线。如图所示实验数据与理论分析基本一致,因此涡衔流量计的测量原理即决定了仪表系数的非线性特性。若要提高涡街流量计的计量精度,必须针对不同的流速分布对K值进行修正。

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