氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 是在(zai)接近(jin)标準(zhun)狀态(tai)下進(jin)行标(biao)定的(de),因此(ci)在現(xian)場選(xuan)👄型、使(shi)用及(ji)維護(hu)情況(kuang)下會(hui)出現(xian)許多(duo)問題(ti)。本文(wen)僅就(jiu)零部(bu)🏃🏻‍♂️件的(de)互換(huan)性和(he)壓力(li)增大(da)即流(liu)量增(zeng)大兩(liang)個問(wen)題作(zuo)一讨(tao)論，供(gong)大家(jia)參考(kao)。
1氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計主(zhu)要零(ling)部件(jian)的互(hu)換性(xing)
　　按照(zhao)規定(ding),渦輪(lun)流量(liang)計 出(chu)廠前(qian)總是(shi)逐台(tai)進行(hang)标定(ding),并給(gei)出儀(yi)表系(xi)數。但(dan)在🌈現(xian)場,尤(you)其是(shi)高壓(ya)場合(he),渦輪(lun)表損(sun)壞的(de)事時(shi)有發(fa)生,維(wei)修🐪人(ren)員經(jing)常将(jiang)表芯(xin)(包括(kuo)葉輪(lun)和軸(zhou)承在(zai)内的(de)組件(jian))更換(huan)，而不(bu)是整(zheng)台儀(yi)表更(geng)換,換(huan)下的(de)💘表芯(xin)帶回(hui)維修(xiu)(在現(xian)場不(bu)允許(xu)進行(hang)長時(shi)間的(de)維修(xiu)工作(zuo))。由此(ci)産生(sheng)了這(zhe)樣的(de)疑問(wen):整台(tai)儀表(biao)更換(huan)與隻(zhi)更換(huan)表芯(xin)在流(liu)量計(ji)的性(xing)㊙️能方(fang)面,尤(you)其是(shi)儀表(biao)系數(shu)會有(you)什麽(me)變化(hua)?儀表(biao)系⛷️數(shu)究.竟(jing)和哪(na)些因(yin)素有(you)關?帶(dai)着對(dui)這些(xie)問題(ti)的思(si)考,我(wo)們随(sui)機🏃‍♀️抽(chou)取了(le)6台儀(yi)表(口(kou)徑均(jun)爲DN80),每(mei)兩台(tai)儀表(biao)組成(cheng)一組(zu),共3組(zu)進行(hang)對👄比(bi)試驗(yan)。6台儀(yi)表檢(jian)定🚶數(shu)據列(lie)于表(biao)1。
 
　　将每(mei)組儀(yi)表的(de)2台表(biao)芯對(dui)換,重(zhong)新進(jin)行檢(jian)定,獲(huo)取檢(jian)定數(shu)據,列(lie)于表(biao)2。将同(tong)表芯(xin)的2台(tai)儀表(biao)參數(shu)進行(hang)比較(jiao),獲得(de)比對(dui)結果(guo),列于(yu)表3。其(qi)💁中儀(yi)表系(xi)數以(yi)相對(dui)變化(hua)(百分(fen)數)表(biao)示。
 
　　由(you)表3中(zhong)數據(ju)可以(yi)看出(chu),渦輪(lun)流量(liang)計的(de)儀表(biao)系數(shu)主要(yao)✍️和表(biao)芯有(you)關,這(zhe)是由(you)于表(biao)芯幾(ji)乎集(ji)中了(le)該表(biao)的所(suo)有重(zhong)要🔞零(ling)部件(jian),包括(kuo)影響(xiang)儀表(biao)性能(neng)的軸(zhou)承和(he)葉🔆輪(lun)。渦輪(lun)流量(liang)計一(yi)次表(biao)的損(sun)壞主(zhu)要是(shi)軸承(cheng)和葉(ye)輪,因(yin)此既(ji)不提(ti)倡單(dan)獨更(geng)換軸(zhou)承或(huo)葉輪(lun)進行(hang)維修(xiu),也不(bu)需要(yao)更換(huan)整台(tai)儀表(biao),而是(shi)采用(yong)整體(ti)更換(huan)表芯(xin)的方(fang)式即(ji)可。每(mei)一個(ge)用于(yu)維修(xiu)的表(biao)芯都(dou)需要(yao)進行(hang)單獨(du)标定(ding),每一(yi)個表(biao)芯都(dou)可确(que)定一(yi)個❄️儀(yi)表系(xi)數,更(geng)換㊙️表(biao)芯後(hou)，輸入(ru)新的(de)儀☂️表(biao)系數(shu)就可(ke)以投(tou)入使(shi)用了(le)。
 
2“壓力(li)增大(da)時流(liu)量範(fan)圍增(zeng)大”的(de)理解(jie)
　　要理(li)解這(zhe)句話(hua),首先(xian)要明(ming)白兩(liang)個問(wen)題:
①什(shi)麽是(shi)流量(liang)範圍(wei)?
　　流量(liang)範圍(wei)均指(zhi)工況(kuang)流量(liang)範圍(wei),即在(zai)流量(liang)計工(gong)作溫(wen)度、壓(ya)力等(deng)介質(zhi)條件(jian)下的(de)可測(ce)量範(fan)圍,單(dan)位是(shi)m3/h。工程(cheng)上用(yong)做預(yu)算用(yong)量時(shi),單位(wei)是Nm3/h。
②流(liu)量範(fan)圍與(yu)密度(du)(壓力(li))的關(guan)系是(shi)怎樣(yang)的?
　　這(zhe)個問(wen)題可(ke)通過(guo)下面(mian)的選(xuan)型實(shi)例進(jin)行解(jie)答。
　　某(mou)燃氣(qi)公司(si)欲選(xuan)擇流(liu)量計(ji)進行(hang)天然(ran)氣的(de)計量(liang),其.管(guan)路安(an)裝🙇🏻情(qing)📱況完(wan)全滿(man)足設(she)計要(yao)求,所(suo)給出(chu)的選(xuan)型🈲條(tiao)件如(ru)下:被(bei)測介(jie)質💚爲(wei)天然(ran)氣,相(xiang)對密(mi)度0.65;壓(ya)力1x1MPa(表(biao)壓);常(chang)用溫(wen)度20C;流(liu)量範(fan)圍400~4800Nm3/h;常(chang)用流(liu)量3500Nm3/h;管(guan)道口(kou)徑DN100。
　　針(zhen)對上(shang)述實(shi)例。欲(yu)選擇(ze)合适(shi)的儀(yi)表進(jin)行計(ji)量。則(ze)根👣據(ju)所給(gei)的條(tiao)件首(shou)先進(jin)行簡(jian)單的(de)流量(liang)換算(suan),将标(biao)況流(liu)量400~4800Nm3/h換(huan)算成(cheng)工況(kuang)流量(liang)約爲(wei)(36.3~436)m3/h,常用(yong)流量(liang)爲318m3/h。
　　根(gen)據初(chu)步計(ji)算可(ke)以選(xuan)擇LWQZ-100型(xing)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計,再(zai)作♊進(jin)一步(bu)核實(shi)。
　　由說(shuo)明書(shu)可知(zhi)LWQZ-100的流(liu)量範(fan)圍爲(wei)40~500m3/h,與換(huan)算所(suo)得的(de)實際(ji)流量(liang)進行(hang)比❤️較(jiao)後發(fa)現,小(xiao).流量(liang)不在(zai)被測(ce)的範(fan)圍之(zhi)内。這(zhe)就需(xu)要了(le)解生(sheng)産廠(chang)家的(de)标定(ding)條件(jian)。從世(shi)界範(fan)圍來(lai)看😍,除(chu)了幾(ji)個大(da)型的(de)流量(liang)标.定(ding)站外(wai),所有(you)的生(sheng)🎯産廠(chang)家包(bao)括--些(xie)計量(liang)站均(jun)使用(yong)⭐空氣(qi)作爲(wei)🏃‍♀️介質(zhi)進行(hang)标定(ding),不能(neng)做到(dao)實際(ji)使用(yong)流體(ti)标定(ding),給出(chu)的流(liu)量範(fan)💔圍也(ye)是工(gong)況下(xia)的流(liu)量範(fan)圍。因(yin)此需(xu)要對(dui)流量(liang)範圍(wei)👣受密(mi)度影(ying)響的(de)渦輪(lun)流量(liang)計進(jin)行流(liu)量範(fan)圍的(de)重新(xin)計算(suan)。根據(ju)渦輪(lun)流量(liang)👄計的(de)工作(zuo)原理(li),上限(xian)流量(liang)不受(shou)密度(du)影響(xiang)，下限(xian)流量(liang)受密(mi)度影(ying)🆚響的(de)變化(hua)規律(lü)如下(xia)💘:
 
　　式中(zhong):Qminopanaing爲工(gong)作條(tiao)件下(xia)的最(zui)小流(liu)量;Qmniair爲(wei)工廠(chang)“給出(chu)的最(zui)小🈲流(liu)💚量😘;P2m爲(wei)标定(ding)時的(de)壓力(li),通常(chang)爲當(dang)地大(da)氣壓(ya);Pm爲工(gong)作條(tiao)件下(xia)的壓(ya)力(絕(jue)對壓(ya));d爲被(bei)測氣(qi)體的(de)相對(dui)密度(du)。
　　所以(yi),根據(ju)所給(gei)的工(gong)作條(tiao)件計(ji)算出(chu)渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)此工(gong)況下(xia)的流(liu)量範(fan)圍爲(wei)(15~500)m3/h。由此(ci)可知(zhi),被.測(ce)流量(liang)範圍(wei)36.3~436m3/h在LWQZ-100的(de)工作(zuo)💁範圍(wei)15~500m3/h之内(nei)，可以(yi)選用(yong)。
　　上面(mian)的兩(liang)個問(wen)題明(ming)白以(yi)後,再(zai)來看(kan)看使(shi)用現(xian)場提(ti)出的(de)另一(yi)個問(wen)題。
　　燃(ran)氣公(gong)司使(shi)用DN25A渦(wo)輪流(liu)量計(ji)(流量(liang)範圍(wei)2~20m3/h)進行(hang)食堂(tang)用氣(qi)的計(ji)量,進(jin)氣壓(ya)力爲(wei)0.4MPa(絕對(dui)壓)。因(yin)爲在(zai)說明(ming)書中(zhong)提到(dao)“壓🧑🏾‍🤝‍🧑🏼力(li)增大(da)時流(liu)量💔範(fan)圍增(zeng)大”,所(suo)以爲(wei)了在(zai)用氣(qi)較小(xiao)時也(ye)能夠(gou)正确(que)計量(liang),沒有(you)使用(yong)安裝(zhuang)⛹🏻‍♀️于流(liu)量計(ji)前端(duan)的流(liu)量調(diao)節閥(fa)(此時(shi)壓力(li)爲0.4MPa)。結(jie)果流(liu)量計(ji)不計(ji)量,而(er)後将(jiang)壓力(li)慢慢(man)下調(diao),則流(liu)量計(ji)開始(shi)轉動(dong)并逐(zhu)漸加(jia)快了(le)轉速(su),直✊到(dao)達到(dao)穩定(ding)。因此(ci),該公(gong)司對(dui)說明(ming)書上(shang)的“壓(ya)力增(zeng)大時(shi)💔流量(liang)範圍(wei)增大(da)”這🧑🏾‍🤝‍🧑🏼句(ju)話提(ti)出了(le)質疑(yi)。
　　其實(shi)這個(ge)問題(ti)就是(shi)渦輪(lun)流量(liang)計始(shi)動流(liu)量的(de)問題(ti),由于(yu)❌機❓械(xie)摩🔴擦(ca)的存(cun)在,渦(wo)輪流(liu)量計(ji)并不(bu)是有(you)流量(liang)就會(hui).轉動(dong)🔞,而是(shi)有一(yi)個不(bu)轉的(de)盲區(qu)。隻有(you)當流(liu)體驅(qu)動力(li)矩克(ke)服摩(mo)擦阻(zu)力後(hou)才會(hui)旋轉(zhuan)。那🏃🏻‍♂️麽(me)驅動(dong)力矩(ju)和哪(na)些因(yin)素有(you)關呢(ne)?
　　由于(yu)一台(tai)已經(jing)裝配(pei)完畢(bi)的流(liu)量計(ji),其機(ji)械摩(mo)擦阻(zu)力大(da)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼小就(jiu)已經(jing)基本(ben)确定(ding)了,也(ye)就是(shi)說不(bu)管在(zai)任何(he)❌條件(jian)🥵下(溫(wen)度、壓(ya)力、介(jie)質),其(qi)😄機械(xie)摩擦(ca)阻力(li)基本(ben)爲定(ding)值。所(suo)以用(yong)來克(ke)服機(ji)械摩(mo)擦阻(zu)力的(de)驅動(dong)力也(ye)基本(ben)爲定(ding)值。而(er)驅動(dong)力矩(ju)和密(mi)度與(yu)流量(liang)的平(ping)方成(cheng)正比(bi)🔞,即
M∞ρmQ2m?????(2)
　　式(shi)中:Md爲(wei)驅動(dong)力矩(ju);ρn爲工(gong)作狀(zhuang)态下(xia)的氣(qi)體密(mi)度;Qm爲(wei)工作(zuo)狀态(tai)下的(de)🔅體積(ji)流量(liang)。
　　在新(xin)疆的(de)使用(yong)情況(kuang)下,有(you)一個(ge)大前(qian)提,就(jiu)是進(jin)氣壓(ya)力固(gu)定,即(ji)瞬時(shi)質量(liang)流量(liang)一定(ding),即有(you)pρQm=常數(shu)=m定,所(suo)以式(shi)(2)變爲(wei)
Mg∞m定Qm????(3)
　　因(yin)爲m定(ding)爲定(ding)值,所(suo)以驅(qu)動力(li)矩和(he)Qm成正(zheng)比(此(ci)關系(xi)隻在(zai)♊特⁉️定(ding)條件(jian)下成(cheng)立)。當(dang)壓力(li)逐漸(jian)下調(diao)時,ρm逐(zhu)漸下(xia)降☁️,Qm逐(zhu)漸增(zeng)大,則(ze)Ma也逐(zhu)漸增(zeng)大,當(dang)Md達到(dao)一定(ding)數值(zhi)時,渦(wo)輪開(kai)始旋(xuan)轉。
　　在(zai)不同(tong)壓力(li)下DN25A氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的流(liu)量應(ying)用公(gong)式(1)進(jin)行估(gu)算,詳(xiang)見表(biao)4。由表(biao)4可以(yi)看出(chu),壓力(li)增大(da)時量(liang)程比(bi)增大(da)了,即(ji)流量(liang)範⭐圍(wei)增大(da)了。
 
　　之(zhi)所以(yi)提出(chu)這樣(yang)的問(wen)題,是(shi)因爲(wei)在現(xian)場忽(hu)略了(le)一個(ge)問題(ti),就是(shi)🙇🏻進氣(qi)zl質量(liang)流量(liang)爲定(ding)值,不(bu)管通(tong)過流(liu)量🥵計(ji)的壓(ya)力💰爲(wei)多少(shao)，當将(jiang)工況(kuang)流量(liang)換算(suan)成标(biao)況時(shi),數🙇🏻值(zhi)是一(yi)樣的(de)。從💞表(biao)4的始(shi)動流(liu)量‼️也(ye)可以(yi)👉看出(chu),假設(she)流㊙️量(liang)從0.2m3/h(工(gong)況壓(ya)力0.4MPa,渦(wo)輪不(bu)轉).上(shang)升到(dao)1m2/h(标況(kuang)壓力(li)0.1MPa,渦輪(lun)開始(shi)旋轉(zhuan)),從0.44m3/h(壓(ya)力0.4MPa,剛(gang)開始(shi)旋轉(zhuan),但不(bu)在流(liu)💃🏻量範(fan)圍内(nei))上升(sheng)到2.22m3/h(壓(ya)力0.1MPa,在(zai)流量(liang)範圍(wei)之内(nei))。因🚩此(ci),在供(gong)氣總(zong)量一(yi)-定時(shi),高壓(ya)的不(bu)計量(liang)盲區(qu)比💁低(di)壓時(shi)的大(da)。
　　以上(shang)僅對(dui)有代(dai)表性(xing)的兩(liang)個問(wen)題進(jin)行了(le)分析(xi),希望(wang)對氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的選(xuan)型和(he)使用(yong)有一(yi)定的(de)幫助(zhu)。

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