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液体涡轮流量计的工作原理和安装注意事项


文章日期:2019-05-11|阅读数:


液体涡轮流量计具有结构简单、反应灵敏、度高、安装维修使用方便等特点,是流量计量和节能的理想仪表。其采用涡轮进行测量,广泛应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体等。下面就来说说液体涡轮流量计的工作原理和安装注意事项:
 
一、液体涡轮流量计工作原理:
 
当被测液体流过传感器时,在流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经放大后,送至显示仪表显示。实用流量方程如下:
 
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中:qv, qm ……分别为体积流量,m3/s,质量流量,kg/s;
f ……流量计输出信号的频率,Hz;
K ……流量计的仪表系数,P/m3。仪表系数分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。非线性段,特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的,它仅在系统误差水平方面有所不同。
传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出,它完全不问传感器内部流体机理,把传感器作为一个黑匣子,根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数,它便于实际应用。但要注意,此转换系数(仪表系数)是有条件的,其校验是参考条件,如果使用时偏离此条件系数将发生变化,变化的情况视传感器类型,管道安装条件和流体物性参数的情况而定。

 
二、液体涡轮流量计安装注意事项:
 
(1)安装场所
传感器应安装在便于维修,管道无振动、无强电磁干扰与热辐射影响的场所。涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流是敏感的,进入传感器应为充分发展管流,因此要根据传感器上游侧阻流件情况不明确,一般上游直管段长度不小于20D,下游直管段长度不小于5D,如安装空间不能满足上述要求,可在阻流件与传感器之间安装流动调整器。传感器安装在室外时,应有避直射阳光和防雨淋的措施。
 
(2)连接管道德安装要求
水平安装的传感器要求管道不应有目测可觉察的倾斜(一般在5°以内),垂直安装的传感器管道垂直偏差亦应小于5°,垂直安装时流体方向必须向上。
需连续运行不能停流的场所,应装旁通管和可靠的截止阀,测量时要确保旁通管无泄漏。
 
在新铺设管道装传感器的位置先介入一段短管代替传感器,待:“扫线”工作完毕确认管道内清扫干净后,再正式接入传感器。由于忽视此项工作,扫线损坏传感器屡见不鲜。
若流体含杂质,则应在传感器上游侧装过滤器,对于不能停流的,应并联安装两套过滤器轮流清除杂质,或选用自动清洗型过滤器。若被测液体含有气体,则应在传感器上游侧装消气器。过滤器和消气器的排污口和消气口要通向安全的场所。
 
若传感器安装位置处于管线的低点,为防止流体中杂质沉淀滞留,应在其后的管线装排放阀,定期排放沉淀杂质。
被测流体若为易气化的液体,为防止发生气穴,影响测量度和使用期限,传感器的出口端压力应高于公式5计算的较低压力pmin
pmin=2△p+1.25pv Pa 公式5
式中 pmin——较低压力,Pa;
△p——传感器***大流量时压力损失,Pa;
pv——被测液体***高使用温度时饱和蒸汽压,Pa。
 
流量调节阀应装在传感器下游,上游侧的截止阀测量时应全开,且这些阀门都不得产生振动和外向泄露。对于可能产生逆向流的流程应加止回阀以防止流体反向流动。
传感器应与管道同心,密封垫圈不得凸入管路。液体传感器不应装在水平管线的***高点,以免管线内聚集的气体(如停流时混入空气)停流在传感器处,不易排出而影响测量。
传感器前后管道应支撑牢靠,不产生振动。对易凝结流体要对传感器及其前后管道采取保温措施。
 
了解了以上液体涡轮流量计的工作原理和安装注意事项,可以使其更好的测量流量,辅助生产,发挥其***大作用。


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