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軟化水流量表

軟化水流量表 (以下簡稱TUF)是葉輪式流量(流速)計的主要品種,葉輪式流量計還有風速計、水表等。TUF由傳感器和轉換顯示儀組成,傳感器采用多葉片的轉子感受流體的平均流速,從而推導出流量或總量。轉子的轉速(或轉數)可用機械、磁感應、光電方式檢出並由讀出裝置進行顯示和傳送記錄。據稱美國早在1886年即發布過第一個TUF專利,1914年的專利認為TUF的流量與頻率有關。美國的第一台TUF是在1938年開發的,它用於飛機上燃油的流量測量,隻是直至二戰後因噴氣發動機和液體噴氣燃料急需一種高精度、快速響應的流量計才使它獲得真正的工業應用。如今,它已在石油、化工、科研、國防、計量各部門中獲得廣泛應用。
    流量計中TUF、容積式流量計和科氏質量流量計是三類重複性、精確 產品,而TUF又具有自己的特點,如結構簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應高參數等,是其他兩類 是吸取了國內外流量儀表先進技術經過優化設計,具有結構簡單、輕巧、精度高、複現性好、反應靈敏,安裝維護使用方便等特點的新一代軟化水流量表 ,廣泛用於測量封閉管道中與不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質,工作溫度下運動粘度小於5×10-6m2/s的液體,對於運動粘度大於5×10-6m2/s的液體,可對流量計進行實液標定後使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進行定量控製、超量報警等,是流量計量和節能的理想儀表。
二、工作原理
    圖1所示為渦輪流量傳感器結構簡圖,由圖可見,當被測流體流過傳感器時,在流體作用下,葉輪受力旋轉,其轉速與管道平均流速成正比,葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發生周期性變化,產生周期性的感應電勢,即電脈衝信號,經放大器放大後,送至顯示儀表顯示。
軟化水流量表 的流量方程可分為兩種:實用流量方程和理論流量方程。
(1)       實用流量方程
qv=f/K               公式1
qm=qvρ              公式2
式中   qv, qm ……分別為體積流量,m3/s,質量流量,kg/s;
           f ……流量計輸出信號的頻率,Hz;
           K ……流量計的儀表係數,P/m3。
   流量計的係數與流量(或管道雷諾數)的關係曲線如圖2所示。由圖可見,儀表係數可分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當流量低於傳感器流量下限時,儀表係數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關係。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,它僅在係統誤差水平方麵有所不同。
    圖2  軟化水流量表 特性曲線
    傳感器的儀表係數由流量校驗裝置校驗得出,它完全不問傳感器內部流體機理,把傳感器作為一個黑匣子,根據輸入(流量)和輸出(頻率脈衝信號)確定其轉換係數,它便於實際應用。但要注意,此轉換係數(儀表係數)是有條件的,其校驗條件是參考條件,如果使用時偏離此條件係數將發生變化,變化的情況視傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。
(2)理論流量方程
根據動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
     公式3
式中     J:葉輪的慣性矩;
     dw/dt:葉輪的旋轉加速度;
M1:流體的驅動力拒;
M2:粘性阻力矩;
M3:軸承摩擦阻力矩;
M4:磁阻力矩。
當葉輪以恒速旋轉時, 0,則M1=M2+M3+M4。經理論分析與實驗驗證可得
               公式4
式中   n:葉輪轉速;
qv:體積流量;
A:與流體物性(密度、粘度等),葉輪結構參數(葉片傾角、葉輪直徑、
流道截麵積等)有關的係數;
B:與葉片頂隙,流體流速分布有關的係數;
C:與摩擦力矩有關的係數。
   國內外學者提出許多理論流量方程,它們適用於各種傳感器結構及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動力學特性仍舊不很清楚,它與流體物性及流動特性有複雜的關係。比如當流場有旋渦和非對稱速度分布時水動力學特性就非常複雜。不能用理論式推導儀表係數,儀表係數仍需由實流校驗確定。但是理論流量方程有巨大的實用意義,它可用於指導傳感器結構參數設計及現場使用條件變化時儀表係數變化規律的預測和估算。
三、產品特點
1、高精確度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;
2、重複性好,短期重複性可達0.05%~0.2%,正是由於具有良好的重複性,如經常校準或在線校準可得到極高的精確度,在貿易結算中是優先選用的流量計;
3、輸出脈衝頻率信號,適於總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗幹擾能力強;
4、可獲得很高的頻率信號(3~4kHz),信號分辨力強;
5、範圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10;
6、結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大;
7、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易製成高壓型儀表;
8、專用型傳感器類型多,可根據用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等;
9、可製成插入型,適用於大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。
四、基本參數與技術性能
1、技術性能表1
2.測量範圍及工作壓力表2
 
 
 
儀表口徑
(mm)
正常流量範圍(m3/h) 擴展流量範圍(m3/h) 常規耐受壓力
(MPa)
特製耐壓等級(MPa)
(法蘭連接方式)
DN 4 0.04~0.25 0.04~0.4 6.3 12、16、25
DN 6 0.1~0.6 0.06~0.6 6.3 12、16、25
DN 10 0.2~1.2 0.15~1.5 6.3 12、16、25
DN 15 0.6~6 0.4~8 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25
DN 20 0.8~8 0.45~9 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25
DN 25 1~10 0.5~10 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25
DN 32 1.5~15 0.8~15 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25
DN 40 2~20 1~20 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25
DN 50 4~40 2~40 2.5 4.0、6.3、12、16、25
DN 65 7~70 4~70 2.5 4.0、6.3、12、16、25
DN 80 10~100 5~100 2.5 4.0、6.3、12、16、25
DN 100 20~200 10~200 2.5 4.0、6.3、12、16、25
DN 125 25~250 13~250 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16
DN 150 30~300 15~300 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16
DN 200 80~800 40~800 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16
 
注意事項編輯
選型
軟化水流量表 正確選型才能保證軟化水流量表 更好的使用。選用什麽種類的軟化水流量表 應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定?使軟化水流量表 的通徑、流量範圍、襯裏材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經濟合算。比如用於貿易結算、產品交接和能源計量的場合,應該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級; 用於過程控製的場合,根據控製要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控製和計量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式軟化水流量表 。
2、可測量的介質
測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時,軟化水流量表 的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s範圍內 選用,範圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應視測量流量範圍是否 在流速範圍內確定,即當管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提 高管內流速,得到滿意測量結果。
安裝
為了確保軟化水流量表 的測量準確,必須正確地選擇安裝位置和方法
對直管段的要求:流量計必須水平安裝在管道上(管道傾斜在5以內),安裝時流量計軸線應與管道軸線同心,流向要一致。 流量計上遊管道長度應有不小於2D的等徑直管段,如果安裝場所充許建議上遊直管段為20D、下遊為5D。
對配管的要求:流量計安裝點的上下遊配管的內徑與流量計內徑相同。
對旁通管的要求:為了保證流量計檢修時不影響介質的正常使用,在流量計的前後管道上應安裝切斷閥門(截止閥),同時應設置旁通管道。流量控製閥要安裝在流量計的下遊,流量計使用時上遊所裝的截止閥必須全開,避免上遊部分的流體產生不穩流現象。
對外部環境的要求:流量計最好安裝在室內,必須要安裝在室外時,一定要采用防曬、防雨.防雷措施,以免影響使用壽命。
對介質中含有雜質的要求:為了保證流量計的使用壽命,應在流量計的直管段前安裝過濾器。
安裝場所:流量計應安裝在便於維修,無強草莓视频下载app禁幹擾與熱輻射的場所
對安裝焊接的要求:用戶另配一對標準法蘭焊在前後管道上。不允許帶流量計焊接! 安裝流量計前應嚴格清除管道中焊渣等髒物,最好用等徑的管道(或旁通管)代替流量計進行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計不受損壞。 安裝流量計時,法蘭間的密封墊片不能凹入管道內。
流量計接地的要求:流量計應可靠接地,不能與強電係統地線共用。
對於防爆型產品的要求:為了儀表安全正常使用,應複核防爆型流量計的使用環境是否與用戶防爆要求規定相符,且安裝使用過程中,應嚴格遵守國家防爆型產品使用要求,用戶不得自行更改防爆係統的連接方式,不得隨意打開儀表。 選型在規定的流量範圍內,防止超速運行,以保證獲得理想準確度和保證正常使用壽命。 安裝流量計前應清理管道內雜物:碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上遊安裝5微米篩孔的過濾器用於阻擋液滴和沙粒。 流量計投運時應緩慢地先開啟前閥門,後開啟後閥門,防止瞬間氣流衝擊而損害渦輪。 加潤滑油應按告示牌操作,加油的次數依氣質潔淨程度而定,通常每年2-3次。由於試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運轉,以及渦輪在反向流中運轉都會可能使流量計損壞。 流量計運行時不允許隨意打開前.後蓋,更動內部有關參數,否則將影響流量計的正常運行。 小心安裝墊片,確保沒有突出物進入管道,以防止幹擾正常的流量測量。 流量計在標定時要在流量計取壓口上采集壓力。
使用
軟化水流量表 使用時應該注意哪些方麵:
1 每一路的使用
1.1 安裝就位後,應確保所有的切屑和殘渣均已清除,係統已經吹洗、試壓、氣流進入並升壓至流量計入口閥。
1.2 打開軟化水流量表 上遊旁通小球閥
1.3 緩慢打開ZR-LWGY軟化水流量表 上遊旁通小截止閥,氣體緩慢充入直到軟化水流量表 下遊電動強製密封球閥前。
注意:壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會損壞軟化水流量表 。為了保護氣體軟化水流量表 ,加到軟化水流量表 上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現場不能測量壓力變化
1.4 關閉旁通小球閥和截止閥。
1.5 轉動手輪打開入口強製密封閥。
1.6 緩慢打開軟化水流量表 下遊電動強製密封球閥(至少持續1分鍾),最好使用電動執行機構上的手動開關,一定要小心,不要使軟化水流量表 超速運轉。
1.7 按1.2-1.6 步驟操作,整個係統充壓完畢,天然氣開始被計量。
2 在線比對氣體軟化水流量表 (工作路和主路進行比對)
2.1 確保主路的入口和出口閥門是關閉的。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
2.3 關閉工作路出口電動強製密封球閥,緩慢打開比對管路的強製密封球閥,緩慢打開主路出口電動強製密封球閥(最好是同時做三項工作)。
2.4 氣體依次通過工作路和主路。兩台軟化水流量表 可以互相比對,來檢查是否有大的偏差。
2.5 當比對結束後,關閉比對管路上和主路上的兩個強製密封球閥,打開工作管路的出口球閥(最好是同時做三項工作)。
2.6 這時工作路重新投入工作。
3 用移動標定車在線標定氣體ZR-LWGY軟化水流量表
3.1 確保兩個標定口之間的電動強製密封球閥處於關閉的狀態。
3.2 打開標定口法蘭盲板上的小球閥,確保法蘭盲板內部無壓力。然後取下法蘭盲板。
3.3 將移動標定車和標定口連接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
3.5 關閉工作路出口電動強製密封球閥,緩慢打開比對管路的強製密封球閥,緩慢打開主路上兩個標定強製密封球閥(最好是同時做這四項工作)。
3.6 這時,氣體依次流過橇座內的兩台氣體軟化水流量表 和移動標定車。 3.7 完成在線標定後,關閉標定口的兩個球閥,緩慢打開比對管路的強製密封球閥,緩慢打開工作路出口電動強製密封球閥(最好是同時做這四項工作)。
3.8 將法蘭盲板裝回,不要忘了關閉法蘭盲板上的小球閥。 3.9 這時工作路重新投入工作。
誤差原因
(1)軟化水流量表 應慎用有些易結晶化工物料在溫度正常的狀況下能正常丈量,由於保送流體的導管都有良好的伴熱保溫,在保溫工作時不會結晶,但是軟化水流量表 傳感器的丈量管難以施行伴熱保溫,因而,流體流過丈量管時易因降溫而惹起內壁結上一層固體。由於改用其他原理的流量計丈量也同樣存在結晶問題,所以在無其他更好辦法的狀況下,可選用丈量管長度十分短的一種“環形”(oring)渦輪傳感器,並將流量計的上遊管道伴熱保溫予以強化。在管道銜接問題上,流量傳感器拆裝需便當,一旦結晶時能便當地拆下維護。
(2)管內液體未充溢由於背壓缺乏或流量傳感器裝置位置不良,致使其丈量管內液體未能充溢,毛病現象因不充溢水平和活動情況有不同表現。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,毛病現象表現為誤差增加,即流量丈量值與實踐值不符;若活動是氣泡流或塞狀流,毛病現象除丈量值與實踐值不符外,還會因氣相霎時遮蓋電極外表而呈現輸出晃動;若程度管道分層活動中流通截麵積氣相局部增大,即液體未滿管水平增大,也會呈現輸出晃動,若液體未滿管狀況較嚴重,致使液麵在電極以下,則會呈現輸出超滿度現象。

③導電堆積層或絕緣堆積層掩蓋電極或襯裏;
④襯裏被磨損或被堆積物掩蓋,流通截麵積減少。
軟化水流量表 傳感器保養知識
軟化水流量表 廣泛用於石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控製係統。配備有衛生接頭的渦輪流量傳感器可以應用於製藥、食品等行業。智能一體化軟化水流量表 結構為防爆設計,可以顯示流量總量,瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池, 單功能積算表電池使用壽命可達5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。
一體化表頭可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標準立方米,標準升等,可以設定固定壓力、溫度參數對氣體進行補償,對壓力和溫度參數變化不大的場合,可使用該儀表進行固定補償積算。
軟化水流量表 傳感器部分的維護保養要注意以下幾點:
1、在傳感器安裝前,用口吹或手撥葉輪,使其快速旋轉觀察有無顯示,當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示,應檢查有關各部分,排除故障。
2、使用時,應保持被測介質的清潔,不含纖維和顆粒等雜質。
3、渦輪流量傳感器在開始使用時,應先將傳感器內緩慢的充滿介質,然後再開啟出口閥門(閥門應安裝在流量計後端),嚴禁傳感器處於無介質狀態時受到高速流體的衝擊。
4、渦輪流量傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時,請注意勿損傷測量腔內的零件,特別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關係。
5、渦輪流量傳感器不用時,應清洗內部介質,吹幹後且在傳感器兩端加上防護套,防止塵垢進入,然後置於幹燥處保存。
6、軟化水流量表 配用的過濾器應定期清洗,不用時應清洗內部的介質,同傳感器一樣,加防塵套,置於幹燥處保存。


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