摘要(yào):槽道式流量計(jì)
屬于差壓流量(liang)儀表,而節流裝(zhuang)置的設計是運(yùn)用了流體力🌈學(xue)⚽的基本原理。因(yīn)此,針對于槽道(dào)式流量計的工(gong)作原♊理和特征(zhēng)展開分析,槽道(dào)式流量計在天(tian)然氣計量中的(de)💔實際應用,希望(wàng)能夠促進企業(yè)的正确計量,并(bìng)且也能在現場(chǎng)安裝環境,無法(fa)滿足傳統☁️流量(liàng)計使用的時候(hou),給天然氣管輸(shu)計量,尋求一個(ge)合理的解決方(fang)👌案。
0引言
目前常(chang)用的天然氣計(jì)量方式有
标準(zhǔn)孔闆流量計
和(he)
渦輪流量計
等(deng),而這些計量計(jì)有其自身的優(yōu)勢與缺點,标準(zhǔn)孔闆流量計的(de)量程比小壓損(sun)大,并且對于技(jì)術會有高要求(qiu),而渦輪計量計(jì)容♈易受到現場(chang)實際情況的幹(gan)擾,密度低的時(shí)候流量會下降(jiàng)升高,線性度變(bian)差并且容易産(chǎn)生腐蝕。
因此,爲(wèi)了促進這些問(wen)題的解決,在當(dang)前天然氣計量(liang)之中開始着重(zhòng)加強對于槽道(dao)式流量計的運(yùn)用,通過對于槽(cáo)道式流㊙️量計的(de)工作原理和特(tè)點分析,融合于(yú)♋天然氣計量需(xu)求,就能給一些(xiē)🚶特殊安裝環境(jìng)以及運行情況(kuang)不🔅穩定的天然(rán)氣管輸計量提(ti)供相應的參考(kao)。
1槽道式流量計(ji)工作原理分析(xi)
流量監測工作(zuo)開展中電子技(jì)術發展速度較(jiao)快,二次儀表技(ji)術已經獲得了(le)發展,然而因爲(wèi)管道内的流體(tǐ)🈲力學特征,不斷(duàn)的使用,仍舊沒(mei)有受到人們關(guan)注,還保🔴持原本(běn)‼️狀态,從📧而導緻(zhi)這一問題已經(jīng)成爲在相關技(jì)術發展之中,存(cún)在的主要問題(tí),而不管使㊙️用哪(nǎ)種流量計在掌(zhǎng)握實際的流量(liàng)數據環節時,都(dōu)🚩需要在流量計(jì)🌐的上遊了解标(biāo)準管流,這在實(shí)😍際運用環節比(bi)較困難,因此,整(zhěng)體計量結果不(bú)夠正确。
槽道流(liu)量計的運行原(yuan)理與孔闆流量(liàng)計較爲類似,都(dōu)🌈是🈲将流體的連(lián)續性方程和伯(bo)努利方程作爲(wèi)計算基礎,傳感(gan)器♌使用了紡錘(chuí)體,固定支撐線(xiàn)和溫度,安裝附(fu)件等.
紡錘體在(zai)适當的位置上(shang)有較長的等直(zhí)徑段以及測量(liàng)管的内壁會構(gòu)成均衡的環道(dao),在被測試的流(liú)體來到傳感器(qì)後會經過節流(liu)紡錘體,然後再(zài)進入到通道中(zhōng),讓通道的流🈲體(tǐ)使用主流鍵🌏和(hé)管道内壁形成(cheng)的環道流體兩(liǎng)📱邊,開始重新形(xíng)成環道裏的流(liú)體運動狀态,保(bǎo)持着勻速分布(bù)的槽道流态,在(zai)流速變快的時(shi)候壓✉️力就會降(jiàng)低。節流鍵的前(qian)半部與中間部(bu)分會構成壓力(lì)差,那麽按照壓(ya)力差和流量的(de)函數關系,可以(yǐ)幫助我們了解(jiě)流體流㊙️量,所以(yi)其也屬于差壓(ya)式流量計。
在安(an)裝紡錘體的時(shí)候,要沿着中軸(zhou)線考慮力學相(xiang)關的原理内容(rong),從而使其具有(you)更加完善的流(liú)線性,防止📧産生(shēng)⭐流動分離現象(xiang),并且對于流體(tǐ)的阻力也會最(zuì)小。紡錘體🛀中間(jian)和側流管⭕的内(nei)壁⚽上會構成均(jun1)勻分布的✏️槽道(dào),流量計壓力是(shi)來自紡錘體前(qian)半部📱分,測量的(de)管☔壁位置形成(chéng)低壓是因爲後(hou)半部分。測💰流體(tǐ)接近紡錘體時(shi),速度會産🎯生很(hěn)大的變化,流到(dao)紡錘體頭部時(shí),速度會因爲力(li)度調整增加而(er)變大。流體到達(dá)環形槽道後的(de)整體速度,呈現(xian)了規律性特點(dian),壓力🌈的分布更(geng)加精準,環形隧(suì)道的整體壓力(lì)會因爲軸線位(wei)置出現下降,保(bǎo)持穩定狀态,基(jī)本上不會形成(cheng)脈動。
紡錘體前(qián)後支撐片,會按(àn)照飛機的機翼(yi)設計觀念👉進🈲行(hang)設🌂計,因此擁有(you)顯著的流線性(xìng)特征,阻力也會(huì)變小,會鞏固紡(fǎng)錘體,固定在管(guan)道上,形成對稱(cheng)。
2槽道流量計的(de)性能特點分析(xī)
2.1精度比較高,擁(yōng)有良好的重複(fú)性
槽道流量計(jì)的節流鍵設計(ji)較爲特别,在整(zhěng)體流動速度🌏控(kong)制上✨可以自主(zhu)調整,所以槽道(dào)流動的環形通(tōng)道會保證取❗壓(yā)點,整體🆚壓力趨(qū)于平穩。節流裝(zhuāng)置保證了流體(tǐ)的🐇通暢,不☎️會産(chan)生分流問題和(he)漩渦問🈲題也沒(méi)有附加壓力,産(chǎn)生整體節流裝(zhuang)置的特點,會使(shi)
差壓變送器
正(zhèng)确切輕松的獲(huò)取較爲穩定的(de)壓力差,整體的(de)測量精度📞大概(gai)🔞在±0.5%,重複性在0.2以(yi)下,這裏的重複(fu)性的含義是說(shuo)氣🎯體與蒸汽🌏測(cè)量環節形成的(de)數據,液體測量(liang)環節的精度大(da)概在±0.2%,重複性優(you)于0.1%,呈現了流量(liang)計的基礎性能(neng),就是測👨❤️👨量結果(guo)正确。
2.2流量範圍(wéi)大,量程比寬
若(ruò)流量計測量的(de)流量比數值大(dà)的時候系數會(hui)形⭐成💔常數,流😄量(liang)很小時由于流(liu)體粘性問題形(xing)成非線性,就會(huì)讓流量計的非(fei)線性整體範圍(wei)縮小,而系數也(ye)會.在整體流量(liàng)數值上保持穩(wen)定的值。在小流(liú)量非線性數值(zhi)範圍下的流量(liàng)計自身會呈現(xian)重複性🌐特征,所(suo)以計量結果也(yě)比較正确。槽道(dào)流量計的壓力(lì)信号始終較爲(wèi)穩定,單表量🤟程(cheng)比可以達到10:1,按(an)照🥰不同的特殊(shū)需求,甚至可以(yi)達到15:1.
2.3無直管段(duàn)要求,擁有較強(qiáng)現場适應力
在(zai)流量計測量的(de)精度上以及穩(wěn)定性上管道流(liu)動具有重要影(ying)響,但想要呈現(xiàn)流動狀态難度(dù)較高,需要首先(xiān)安裝和管道相(xiang)對⛱️比要長出許(xu)多的直管段,在(zai)流量🈲計前方,還(hái)需安裝消耗能(neng)量的流動調節(jiē)器,并且對管道(dào)的長度進行縮(suō)短,并且即便完(wán)成了這一工序(xu),能夠發揮的實(shi)際效果還較爲(wei)有限。因爲槽道(dao)流量計在💞使用(yòng)過程之中,能迅(xùn)速的直接将管(guǎn)道的流動過程(chéng)呈現規律化✂️,所(suǒ)以紡錘體在這(zhè)-環節能發揮整(zhěng)流功能,把流量(liàng)計遭受的由于(yú)直管段長度⛷️不(bú)足無法正常使(shǐ)用的問題解決(jue),使其能夠使用(yòng)的地區多,也能(neng)幫助企業減🔞少(shǎo)安裝中的成本(běn)投入。
2.4降低永久(jiǔ)性壓力損失
使(shi)用槽道流量計(jì),能令流體在經(jīng)過節流件紡錘(chui)體時更加通暢(chàng),整體流動過程(cheng)不會産生流動(dòng)分離問題,也不(bu)會形成漩渦。節(jiē)流裝置在流體(ti)流動層構成的(de)阻力🏃🏻♂️是摩擦阻(zǔ)力,紡錘體經流(liú)體流過後,通常(chang)壓力會直接恢(hui)複,在形成更大(dà)壓差過程裏還(hai)能合理降低壓(yā)力損耗,相較于(yu)侵🛀占通道的流(liu)量計的壓力損(sun)失小很多⭐,隻有(yǒu)孔闆流量計測(cè)量損耗的30%,相較(jiào)于
V錐流量計
,隻(zhī)有50%的損耗,與文(wén)丘裏管比較相(xiang)似用。流量變大(dà)的📞時候,壓力的(de)👅損失反而會變(bian).小,這也是其他(tā)的流量🈲計不✨可(kě)能達到的明顯(xiǎn)優勢,是槽道流(liú)量計的獨特優(yōu)點。
2.5保持流量系(xi)數穩定,使用壽(shòu)命長
在對槽道(dào)流量計紡錘體(tǐ)設計工作進行(háng)優化後,能構建(jiàn)完善的流線性(xing)測量過程,長久(jiǔ)使用環境下流(liu)體沖擊的磨損(sun)情況減少,使槽(cao)道流量計日常(chang)使用環節整體(tǐ)流量系數更爲(wèi)精準🔞固定,不♋需(xu)反複調整🏃♂️。并且(qiě)也能🌈确保紡錘(chuí)‼️體上的前後兩(liǎng)個支撐片,更牢(láo)固正确在管🌂道(dào)相應位置上固(gù)定,具有🏃🏻♂️軸對稱(cheng)特征。而支撐片(piàn)是按照飛機機(ji)翼的設計理論(lùn)進行完善的,因(yin)此擁有流線性(xìng)特征,阻力較小(xiao),整體節流裝置(zhi)牢固,擁有較強(qiáng)的抗荷載功能(néng),設備運用時間(jiān)與管🈚道使用時(shi)間相比較來說(shuō)更長。
槽道流量(liang)計包含的清洗(xǐ)作用,能讓節流(liu)件構成較爲完(wán)善的流線性,因(yīn)而流量計中的(de)顆粒狀的物體(ti)都不會停留,會(hui)直接跟随介質(zhì)流動而被帶走(zǒu)。目前其餘節流(liu)設備存在着顯(xiǎn)著的㊙️流動分離(lí)等諸多問題,會(huì)導緻使用環節(jie),污染物堆積無(wú)法排出,阻塞裝(zhuang)置。這個也側面(mian)呈現了槽道流(liú)量計整體運用(yòng)狀态更爲穩定(ding),并⭐且😘能保持更(geng)長的使用時間(jian)。
3槽道流量計的(de)應用效果分析(xī)
3.1槽道式流量計(ji)與孔闆流量計(ji)對比實驗
将兩(liang)種流量計串連(lián)在一起,運用相(xiang)關儀器記錄下(xià)每天兩種流量(liàng)計測量出的數(shu)據結果,而通過(guò)對于這兩種數(shu)據内♉容的分析(xi)對比,能發現數(shu)據差異。實驗地(dì)區是我國的某(mǒu)天然氣外輸站(zhàn)計量,主要的内(nei)🚶容就是天然氣(qi)外輸量。經過10天(tiān)㊙️的數據結果對(dui)比,發現槽道流(liu)量‼️計與
孔闆流(liu)量計
的數據累(lèi)計,綜合相對誤(wù)差保持在-1.4%。所以(yǐ)也可以證♻️明,這(zhè)兩🔴種流量計整(zheng)體的計量結果(guǒ)比較類似,在性(xing)能角度分析發(fa)現,這⛹🏻♀️兩種流量(liàng)計的使用結果(guo),基本不會出現(xiàn)差異,可以相互(hù)代替使用。
3.2槽道(dao)流量計與渦輪(lún)流量計對比實(shi)驗
将兩種流量(liàng)計串連在一起(qi),然後在天然氣(qi)施工現場📞安裝(zhuāng)📱在對應位置上(shàng),再記錄兩種流(liú)量計的每日數(shu)據内容,計算二(er)者之間構成的(de)誤差,對于二者(zhe)進行對比。
安裝(zhuang)地點是某天然(rán)氣采氣場,主要(yao)作用就是計算(suàn)天然氣的👄日均(jun1)消耗量。二者對(duì)比分析以後能(neng)夠通🧑🏾🤝🧑🏼過數據得(de)知,槽道流量計(jì)和
渦輪流量計(ji)
的計量,兩種流(liu)量計的數值對(dui)比差距在-0.5%,所以(yi)這兩種流量😄計(ji)的整體計算結(jie)果基本上是一(yi)緻的,而在🔅最後(hou)幾天🐉的計量結(jié)果則是完全一(yi)緻的,因此,在實(shí)際使用環節,不(bú)論是使用哪種(zhong)流量計,整體結(jié)果上不會存在(zài)過大的差異,前(qian)置管段長度能(neng)夠降低到5D。
3.3實驗(yan)結果分析
通過(guò)上述實驗分析(xī)得知,槽道流量(liang)計的自整流功(gōng)能🐇,能對于其他(ta)流量計在安裝(zhuang)環節,要求直管(guan)段很👉長的問題(ti)進行解決,讓直(zhí)管段長度降至(zhi)5D實際的現👌場使(shi)用💔過程之中,這(zhe)一💛結論也充分(fen)得到了證實。然(ran)而對這兩種流(liu)量計展開對比(bǐ)分析,能夠發現(xiàn),無論是哪種流(liú)量計,最終記錄(lù)出來的結果,都(dou)是比較類似的(de),所以市💘面上比(bi)較常見的幾種(zhǒng)流量計,在實際(jì)的天然氣流量(liàng)計量工作之中(zhōng),都可以很好的(de)發揮效果。
通過(guo)幾個月的實驗(yan)測量結果,能夠(gòu)得知槽道流量(liàng)計🍓擁有性能穩(wen)定、故障率比較(jiao)低、顯著抗幹擾(rǎo)能力、精度高等(děng)諸多特點。
3.4槽道(dao)流量計應用分(fèn)析
在槽道流量(liang)計長久運用過(guo)程之中,通過觀(guan)察能夠發現,将(jiāng)槽道式流量計(jì)運用在天然氣(qì)計量中,有以下(xià)幾點應用效果(guo)。
第一,實際運用(yong)環節,槽道式流(liú)量計對于安裝(zhuāng)直管段💘和安裝(zhuang)同心度,沒有較(jiào)爲嚴格的技術(shu)要求,在直管段(duàn)♋長度不足的情(qíng)況下,仍舊能夠(gòu)較爲穩定的狀(zhuàng)态開展☔正确的(de)測量工作,比較(jiao)匹配于企業的(de)管線密集以及(ji)💛位置狹窄區域(yu)的安裝。
第二,經(jing)過長久對于計(jì)量數據的比對(duì)與測試,能夠發(fā)現槽道流量計(ji)的測量正确性(xìng)高,并且擁有寬(kuān)泛的量程比,測(ce)量的精度與☂️其(qí)他的差壓式流(liú)量計比⭕較而言(yán)更爲正确,能夠(gòu)使用在瞬時流(liú)量波動比較大(dà)的介質測量中(zhōng)。
第三,槽道式流(liú)量計在長久運(yun)用過程之中,始(shǐ)終保持着穩定(dìng)的✏️狀态,沒有産(chan)生故障問題以(yǐ)及異常波動,整(zhěng)體的運行維護(hù)💃成本與
超聲波(bo)流量計
而言,擁(yōng)有顯著優勢,并(bing)且維護的成本(běn)比較低。
第四,由(you)于槽道式流量(liàng)計本質上還是(shi)
差壓式流量計(ji)
,量值溯源能夠(gòu)直接按照JJG640-2016《差壓(yā)式流量計檢定(ding)規程》開展,和超(chao)聲波流量計對(duì)比來說,整體的(de)檢定裝置資源(yuan)比較多,運用的(de)檢定時間短,費(fèi)用也很低同第(dì)五,槽道式流量(liàng)計不能在未知(zhī)組分狀況下測(cè)量介質的密度(dù),因此組分📧的轉(zhuan)變比較大的環(huán)境下,就需要關(guān)注流量計計算(suan)機模⛹🏻♀️塊組分值(zhí)的修改和确定(dìng)。因爲使用的時(shi)間還不夠長,所(suǒ)以槽道流量計(jì)節流件和内部(bu)結構的整體磨(mo)損情況,并🈲沒有(you)相應的檢測結(jié)果,問題的暴露(lù)還沒有達到充(chōng)分狀态,現階段(duan)不能對于流量(liàng)計現場實際耐(nài)用情況給出判(pan)斷,後續可以通(tōng)過檢定機拆卸(xie)流量計完成檢(jiǎn)查,檢測流量計(jì)不同部件的磨(mo)損情況,從而判(pan)定流量計在現(xiàn)💋場的耐用性。
4結(jie)語
綜上所述,槽(cao)道式流量計發(fā)揮自整流功能(néng),解決傳統壓差(cha)流量計對于上(shàng)下遊較長直管(guan)段的需求。企業(yè)的♍現場安裝條(tiáo)件複雜,很多環(huán)境都不能滿足(zu)傳😄統流量👄計的(de)安裝需求,因此(ci)就會導緻後續(xù)的測量結果産(chǎn)生較大偏差,影(yǐng)響裝置正常運(yun)轉,使生産運行(háng)管理工作具有(you)潛在風㊙️險,槽道(dao)流量計屬于全(quán)新的差壓式流(liu)👨❤️👨量計,通過使用(yong)能夠發現擁有(you)較強的現場适(shì)應力,并且測量(liàng)的精度較高,因(yīn)此在企業複🈲雜(za)環境下,可以通(tōng)過槽道式流量(liang)計的運用,提高(gāo)計量工作的質(zhì)量。
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