重柴油流量計的工作原（yuán）理與運行條件

點擊次數：1704 發布時間：2021-01-19 15:33:49

1.1重（chóng）柴（chái）油（yóu）流（liú）量計工作（zuò）原理
重柴油流量計是一種速度式（shì）流量計（jì），其（qí）工作原（yuán）理是（shì）根據置於流體（tǐ）中的葉輪的旋轉（zhuǎn）角速（sù）度與流體流速（sù）成（chéng）正（zhèng）比，通過測量葉輪的旋轉角速度得到被測流（liú）體（tǐ）的流速，從而得到管道內（nèi）的流量值。整（zhěng）個儀表由殼體、導向體（疏流（liú）器）、葉輪、軸、軸承（chéng）及（jí）信號檢測器等（děng）組成。流量計內部結構如圖2-2所示。

重柴油流（liú）量計在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體進入流量計時，*先要經過重柴油流量計（jì）內部特殊結構的前導流體並加速（sù）。在流體的作用下，渦輪葉（yè）片會與流體流向形成一定角（jiǎo）度，這個時候渦輪就會產生轉動力矩，這個轉動（dòng）力矩需要克服阻力力矩和摩（mó）擦力矩之後才（cái）能帶動渦輪開始轉動（dòng）。當轉動力矩、阻力力矩和摩擦（cā）力矩達到平衡時，渦輪的轉速就會恒定。而且渦輪轉動速度與流量成線性關係。葉（yè）輪的轉速（sù）經一副齒輪減（jiǎn）速，同時由（yóu）一個密封的磁性耦（ǒu）合器件將轉動的趨勢傳到儀表外（wài）部（bù）的機械式計數器。利用電（diàn）磁感應原理，通過旋轉的（de）渦輪葉片頂（dǐng）端導磁體周期性地改變磁阻，將檢（jiǎn）測線（xiàn）圈檢測到（dào）的磁通周期（qī）變化信號送入前置放大器，經過（guò）放大、整形，產生與流速成正比（bǐ）的脈衝信號，送入（rù）單位與流量積算電路，得到並顯示累積流量值；同時將脈衝信號送入頻率-電流轉換電路，轉（zhuǎn）換成模擬電流，進而指示瞬（shùn）時流量值。
重柴油流（liú）量計的流量方程為
Qv=f/K（2-1）
公（gōng）式（2-1）中，Qv為體積流量，單位m3/h。f為（wéi）流量計輸出信號的頻率，單（dān）位Hz。K為流量計的儀表係數，單位脈衝數/m3。
重柴油流量計流量特性曲線如圖2-1所示。從特性曲線可以看（kàn）出，當流量計從零開始增大時，葉輪必須先克服軸與軸承之間產生（shēng）的靜摩擦力矩（jǔ）後才（cái）開始旋（xuán）轉，*小量的流體通（tōng）過重柴油流量計時，渦輪並不（bú）轉動，隻有當流量大於某一*小值時，這一*小流量值與流體的密度成平方根關係，所以它對密度較大的（de）流體靈敏度較好，在（zài）流量計較小（xiǎo）時，流量特性變化很（hěn）大，主要收粘滯性摩擦力矩影響。
當流量大於某一數值後，流量與轉（zhuǎn）數才（cái）近似線性關係，這就是重柴油流量計的工作（zuò）區域（yù）。
由於軸承壽命、葉輪強度和壓損等消*的製約，渦輪不能轉動太快，因此重柴（chái）油流（liú）量計和其他流量計一樣，存在測（cè）量的上下限。

1.2重柴油流量（liàng）計優（yōu）缺點
重（chóng）柴油流量計在石油化工、有機液體、無（wú）機液、液化氣、天然（rán）氣和低溫流體中有著廣泛的應用，在使用量上是僅次於孔板流量計（jì）的計量（liàng）儀表。
（一）重柴油流量（liàng）計（jì）的優點
（1）高精度
對於液體一般為±0.25%~±0.5%，高精度型可（kě）達到±0.15%；當介（jiè）質為氣體時，一般為±1.5%，特殊專用型為±0.5%~1%，在所（suǒ）用流量計中，重柴油流量計屬於*精確的（de）。
（2）重（chóng）複性好
短期重複性可達0.05%~0.2%，正是由於其具有良好的重複性，如經（jīng）常校準或在線校準可得*高的精確度，使其成為在貿易結算計量的**解（jiě）決方案之一。
（3）測量範圍寬（kuān）
中大口徑可達40:1~10:1，小口徑為6:1或5:1。
（4）輸出脈衝頻率信號
適於總（zǒng）量計量及計算（suàn）機連接（jiē），無零點漂移，抗幹擾能力強。可獲得很高的頻率信號（3~4Hz），信號分（fèn）辨率強（qiáng）。
（5）適用於高（gāo）壓測量
儀表（biǎo）表（biǎo）體不（bú）必開孔，易製成高壓型儀表。
（6）結構類型多，可適應各種測量對象的需（xū）要。
（二）重柴（chái）油流量計的缺點（diǎn）
（1）難以長期保持校準特性，需要定期校驗（yàn）。對於無潤滑（huá）性的液體，液體中含有懸浮物或具有腐蝕（shí）性時，容易造成軸承磨損及卡住等問（wèn）題，限製了其使用範圍，特殊工況需要采（cǎi）用耐磨硬質合金軸和（hé）軸承。有貿易儲運和高精度測量要求時（shí），*好（hǎo）配備現場校驗設備，可定期校準以保持其特性。
（2）不適用於較高粘度介質（高粘度型除外（wài）），隨（suí）著粘度（dù）的增大，流量計測量下限值提高，測量範圍縮小，線性度變差。
（3）流體物性（密度、粘度）對儀表特性影響較大。氣體重柴油（yóu）流（liú）量計易受到密度的影響，而液體重（chóng）柴油流量（liàng）計（jì）對粘度變化的反應敏感。由（yóu）於密度和粘度與溫度、壓力關係密切，在現（xiàn）場溫度、壓力波動較大（dà）的情況（kuàng）下，要根據它們對精確度影響的（de）程度（dù）采取補（bǔ）償措施，才能使流量計保持在較高的（de）精度。
（4）流量（liàng）計受到來自流速分布畸變和旋（xuán）轉流的影響較大，一次表上下遊都需設置（zhì）較（jiào）長的直管段，安裝空間要求嚴格。
（5）對（duì）被測介質的潔淨度要求較高，限製了其適用領域，雖然可以通過安裝過濾器以適應（yīng）髒汙介質，但亦帶來壓損增大、維護量增（zēng）大等一係列問（wèn）題，因此（cǐ）在由於潔（jié）淨度較差的流（liú）體測量時要謹慎使用。
（6）小口徑（2”以下）儀表流（liú）量特性（xìng）受（shòu）物性影響嚴重，儀（yí）表性能難以提高。
1.3重柴油流量計安（ān）裝形式
重柴油流量計根（gēn）據口徑的不同安裝形式分為法蘭連接、螺紋（wén）連接以及夾（jiá）裝式連接三種安裝（zhuāng）方式。螺紋連接與夾裝式連接一般常用於小口徑（jìng）管線。重柴油（yóu）流量計安裝時液體流動方（fāng）向應與傳感器外殼上指示（shì）流向的箭頭方向一致。典（diǎn）型的重柴油流量計安裝如圖（tú）2-3所（suǒ）示（shì）。