氣體(tǐ)渦輪流量計 是(shì)在接近标(biāo)準狀(zhuàng)态下進(jìn)行(háng)标定的,因此在現場(chǎng)選型(xíng)、使(shǐ)用(yòng)及維護情況下(xià)會出(chū)現許多(duō)問(wèn)題。本文僅就零部件(jiàn)的互換性和壓力增大即流量(liàng)增大兩個(gè)問題作一讨(tǎo)論(lùn)，供大家參(cān)考。
1氣(qì)體渦(wō)輪流量計主要(yào)零部件的(de)互(hù)換性
　　按照規定,渦(wō)輪流(liú)量(liàng)計 出廠(chǎng)前總(zǒng)是逐台進(jìn)行标定(dìng),并給出(chū)儀表系(xì)數。但(dàn)在(zài)現場,尤其(qí)是高(gāo)壓場(chǎng)合,渦輪表(biǎo)損壞的事時有(yǒu)發(fā)生(shēng),維修(xiū)人員(yuán)經常将表芯(xīn)(包括葉(yè)輪(lún)和軸承(chéng)在内(nèi)的組件)更(gèng)換，而不(bú)是整台(tái)儀表更換,換下(xià)的表芯(xīn)帶回維(wéi)修(在(zài)現場不允許進行(háng)長時間(jiān)的維修工作)。由(yóu)此(cǐ)産生了這樣(yàng)的疑(yí)問:整台儀(yí)表更(gèng)換(huàn)與隻更(gèng)換表芯在流量(liàng)計的性能(néng)方面,尤其是儀表系(xì)數會有什麽變(biàn)化?儀表系(xì)數究(jiū).竟和哪些因素(sù)有關?帶着對這(zhè)些問(wèn)題的思考(kǎo),我們随機抽取了6台儀表(biǎo)(口徑(jìng)均爲dn80),每兩台儀表組(zǔ)成一組,共(gòng)3組進行對(duì)比試驗。6台儀(yí)表檢定(dìng)數據列于(yú)表1。
 
　　将(jiāng)每組(zǔ)儀(yí)表的2台(tái)表芯對換,重新(xīn)進行(háng)檢定,獲取(qǔ)檢定(dìng)數據,列(liè)于(yú)表2。将(jiāng)同表芯的(de)2台儀表參數進(jìn)行比(bǐ)較,獲得比(bǐ)對(duì)結果,列(liè)于表(biǎo)3。其中(zhōng)儀表系(xì)數(shù)以相對變(biàn)化(百(bǎi)分數)表(biǎo)示。
 
　　由表(biǎo)3中數據(jù)可(kě)以看出(chū),渦輪流量計(jì)的儀表系數主(zhǔ)要和(hé)表芯(xīn)有關(guān),這是由于表芯幾乎集中(zhōng)了該(gāi)表(biǎo)的所有重要(yào)零部件(jiàn),包括(kuò)影(yǐng)響儀(yí)表性(xìng)能的軸承(chéng)和葉輪。渦(wō)輪流量計一次(cì)表的(de)損壞主要(yào)是軸承(chéng)和(hé)葉輪(lún),因此(cǐ)既不提倡(chàng)單獨更(gèng)換軸承(chéng)或葉(yè)輪(lún)進行維修(xiū),也不需(xū)要更(gèng)換整台儀(yí)表,而(ér)是采用整(zhěng)體更換表(biǎo)芯的(de)方式即可。每(měi)一(yī)個用于維修的(de)表芯(xīn)都需(xū)要進行單(dān)獨标定,每(měi)一個表芯都(dōu)可(kě)确定(dìng)一個儀表(biǎo)系數(shù),更(gèng)換表芯(xīn)後，輸(shū)入新的儀表系(xì)數就可以(yǐ)投入(rù)使用(yòng)了。
 
2“壓力增(zēng)大時(shí)流量範圍(wéi)增(zēng)大”的理解
　　要(yào)理解這句話,首(shǒu)先要明白兩個(gè)問題:
①什(shí)麽(me)是流(liú)量範(fàn)圍?
　　流(liú)量範(fàn)圍均(jun1)指工況流(liú)量範圍(wéi),即在流(liú)量計工作(zuò)溫度、壓力等介質條(tiáo)件下的可測量(liàng)範圍(wéi),單(dān)位是m3/h。工(gōng)程上用做(zuò)預(yù)算(suàn)用量時,單位是(shì)nm3/h。
②流量(liàng)範圍與密(mì)度(壓力)的(de)關系(xì)是怎樣(yàng)的(de)?
　　這個問題(tí)可通過下面的選(xuǎn)型實例進行(háng)解(jiě)答。
　　某燃氣公(gōng)司欲選擇(zé)流(liú)量計進(jìn)行天(tiān)然氣的(de)計量,其(qí).管路(lù)安(ān)裝(zhuāng)情況(kuàng)完全滿(mǎn)足(zú)設計要求(qiú),所給出的(de)選型條件(jiàn)如下:被測(cè)介質(zhì)爲天(tiān)然氣,相對密度(dù)0.65;壓力(lì)1x1mpa(表壓);常用(yòng)溫度20c;流量範圍400~4800nm3/h;常用流量3500nm3/h;管道(dào)口徑dn100。
　　針對上述實例(lì)。欲選擇合适的儀表(biǎo)進行計量(liàng)。則(zé)根據所(suǒ)給的(de)條(tiáo)件(jiàn)首先(xiān)進行簡(jiǎn)單的流(liú)量換算,将标況流量400~4800nm3/h換算(suàn)成工(gōng)況流量約(yuē)爲(36.3~436)m3/h,常(cháng)用流量(liàng)爲318m3/h。
　　根據(jù)初步計算(suàn)可以(yǐ)選擇lwqz-100型氣(qì)體渦(wō)輪流量計(jì),再作進一(yī)步(bù)核(hé)實。
　　由(yóu)說明書可知lwqz-100的(de)流量範圍(wéi)爲40~500m3/h,與換算所得的實際流(liú)量進行比(bǐ)較後(hòu)發(fā)現(xiàn),小.流量(liàng)不在被(bèi)測的(de)範圍之内。這(zhè)就需要(yào)了解(jiě)生産(chǎn)廠家(jiā)的标(biāo)定條(tiáo)件。從(cóng)世界(jiè)範圍(wéi)來看,除了(le)幾個(gè)大型的(de)流(liú)量标(biāo).定站外,所(suǒ)有的生産(chǎn)廠(chǎng)家(jiā)包括(kuò)--些計量站均使(shǐ)用空氣作爲介(jiè)質進行标定(dìng),不能做到實際使(shǐ)用流體(tǐ)标(biāo)定,給(gěi)出的(de)流(liú)量範圍也是工況下的(de)流量範圍。因此(cǐ)需要對流(liú)量範(fàn)圍受(shòu)密度(dù)影響(xiǎng)的渦(wō)輪流(liú)量計(jì)進行流量範圍(wéi)的重新計(jì)算(suàn)。根據渦輪(lún)流量計(jì)的工作(zuò)原(yuán)理,上(shàng)限流量不受密度影響，下(xià)限流(liú)量受密度(dù)影響(xiǎng)的變化規律如(rú)下:
 
　　式中:qminopanaing爲(wèi)工作(zuò)條件(jiàn)下(xià)的(de)最小流量;qmniair爲工廠“給(gěi)出的最小流(liú)量(liàng);p2m爲标定時(shí)的壓力,通常爲(wèi)當地(dì)大氣(qì)壓;pm爲工作(zuò)條件下的(de)壓力(lì)(絕對壓);d爲被測(cè)氣體的相(xiàng)對密度。
　　所(suǒ)以,根據所(suǒ)給的工(gōng)作條件計(jì)算出(chū)渦輪流(liú)量計在此工況(kuàng)下的(de)流量範圍(wéi)爲(15~500)m3/h。由此(cǐ)可知,被.測流(liú)量範圍36.3~436m3/h在(zài)lwqz-100的工(gōng)作(zuò)範(fàn)圍15~500m3/h之(zhī)内，可(kě)以選用。
　　上(shàng)面的兩個問題(tí)明白以(yǐ)後(hòu),再來(lái)看看(kàn)使用(yòng)現場(chǎng)提出(chū)的另一個(gè)問題。
　　燃(rán)氣(qì)公司使用(yòng)dn25a渦輪(lún)流量(liàng)計(流(liú)量範(fàn)圍2~20m3/h)進行食(shí)堂用(yòng)氣的(de)計量,進氣壓力(lì)爲0.4mpa(絕對壓)。因(yīn)爲(wèi)在說明書(shū)中提到“壓力(lì)增大時(shí)流量(liàng)範(fàn)圍(wéi)增大(dà)”,所(suǒ)以爲(wèi)了在用(yòng)氣較小時(shí)也(yě)能夠正确計量,沒(méi)有使用安裝于(yú)流量計前端的(de)流(liú)量調(diào)節閥(此(cǐ)時壓力爲0.4mpa)。結果流量(liàng)計不(bú)計量(liàng),而後将壓力慢(màn)慢下調(diào),則流量計開始(shǐ)轉動并(bìng)逐漸加(jiā)快(kuài)了轉(zhuǎn)速,直到(dào)達到穩(wěn)定。因此,該公司(sī)對說(shuō)明(míng)書上的(de)“壓力增大時流(liú)量範(fàn)圍增大(dà)”這(zhè)句話提出(chū)了質(zhì)疑。
　　其實這(zhè)個問(wèn)題就是(shì)渦輪流量計(jì)始動流量(liàng)的問題,由于機(jī)械摩(mó)擦的存在(zài),渦輪(lún)流量計并不是(shì)有流量就(jiù)會(huì).轉動,而(ér)是有(yǒu)一個(gè)不(bú)轉的盲(máng)區。隻有當流體(tǐ)驅動力矩克服(fú)摩擦(cā)阻(zǔ)力(lì)後才會旋(xuán)轉。那麽驅(qū)動力矩和(hé)哪些(xiē)因素有關(guān)呢?
　　由(yóu)于一台(tái)已經裝配完(wán)畢的流量(liàng)計,其機械摩擦(cā)阻力大(dà)小就已經基(jī)本确定了(le),也就(jiù)是說不管(guǎn)在任何條件下(xià)(溫度、壓力、介質(zhì)),其機械摩擦(cā)阻(zǔ)力基本(běn)爲(wèi)定值(zhí)。所以用(yòng)來克服機械摩擦阻力(lì)的驅動力(lì)也基(jī)本爲(wèi)定值。而驅動力矩(jǔ)和(hé)密度(dù)與流(liú)量(liàng)的平方(fāng)成正比,即(jí)
m∞ρmq2m?????(2)
　　式中:md爲驅動力(lì)矩;ρn爲(wèi)工作狀态下的(de)氣體密(mì)度;qm爲工(gōng)作狀态下(xià)的體(tǐ)積流(liú)量。
　　在新疆(jiāng)的使用(yòng)情況下(xià),有一(yī)個大前提,就是進(jìn)氣壓力(lì)固定,即瞬時質(zhì)量流量(liàng)一定,即(jí)有(yǒu)pρqm=常數=m定(dìng),所以(yǐ)式(2)變爲
mg∞m定(dìng)qm????(3)
　　因爲(wèi)m定爲定值(zhí),所以驅動力矩和qm成正比(bǐ)(此關系隻(zhī)在特定條件下(xià)成立(lì))。當壓(yā)力逐漸下調時(shí),ρm逐漸(jiàn)下降(jiàng),qm逐(zhú)漸(jiàn)增大(dà),則ma也(yě)逐漸(jiàn)增大,當(dāng)md達到一定數(shù)值時,渦輪開(kāi)始(shǐ)旋轉。
　　在不同壓力下dn25a氣體(tǐ)渦輪(lún)流量計的流量(liàng)應(yīng)用公式(1)進行(háng)估算,詳見表4。由(yóu)表4可以看出,壓(yā)力增(zēng)大(dà)時(shí)量程比增大了(le),即流(liú)量(liàng)範圍(wéi)增大了(le)。
 
　　之所以提(tí)出這樣的(de)問題(tí),是因(yīn)爲在(zài)現(xiàn)場忽略(luè)了一(yī)個問(wèn)題,就是進氣zl質量流(liú)量爲(wèi)定值(zhí),不管(guǎn)通過流量計的(de)壓力爲多(duō)少，當(dāng)将工況流量換算成标況時,數(shù)值是一(yī)樣(yàng)的。從(cóng)表4的始(shǐ)動流量(liàng)也可以(yǐ)看出,假設流量(liàng)從0.2m3/h(工況(kuàng)壓力0.4mpa,渦輪不轉(zhuǎn)).上升到1m2/h(标況(kuàng)壓(yā)力0.1mpa,渦輪開始旋(xuán)轉),從0.44m3/h(壓(yā)力0.4mpa,剛開(kāi)始旋(xuán)轉,但不在(zài)流量(liàng)範(fàn)圍内)上(shàng)升到2.22m3/h(壓力(lì)0.1mpa,在流量範(fàn)圍之内)。因(yīn)此,在供氣總量一-定(dìng)時,高(gāo)壓的(de)不計量盲(máng)區比(bǐ)低壓時的大。
　　以上僅對(duì)有(yǒu)代表性的兩個問題(tí)進行了分析,希望對(duì)氣體渦輪(lún)流量計的(de)選(xuǎn)型(xíng)和使(shǐ)用有一定的幫助(zhù)。

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