2010年9月1日晚21点

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渦街流量計

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高楞煤氣分輸站渦街流量計量裝置選型設計及應用

來源:作者:發表時間:2020-01-04

   引 言
    在工業生產及貿易結算中, 流量計量裝置通 常采用孔板流量計、渦輪流量計、渦街流量計等。 孔板流量計的優點是理論實驗數據完備, 制造工 藝成熟, 使用比較穩定;缺點是系統誤差較大, 小 流量測量不準確 。渦輪流量計, 優點是系統誤差 較小, 可測小流量 ;缺點是制造工藝要求嚴格, 生 產成本高, 存在轉動部件, 運行壽命較短 。渦街流 量計, 優點是系統誤差較小, 無轉動測量部件, 使 用壽命較長, 免維護 ;缺點是小流量計量制造工藝 要求較高 。

    1 日本橫河渦街流量計選型設計
    1 .1 選型設計思想 高楞鎮地處偏遠山區, 距哈 200 余公里, 技術 人員去現場維護不便, 故考慮選擇免維護計量裝置。

    高楞鎮煤氣用戶 6000 余戶, 日耗氣量估計在 2 500 ~ 4 000 m3, 早、中 、晚為用氣高峰。

    日本橫河渦街流量計產品質量可靠, 計量準 確, 運行壽命長, 可免維護, 價格便宜。 高楞鎮自主收費與煤氣站進行結算 。為減少 糾紛, 故考慮選用制造精度高( 0 .5 級) , 設備先進 的日本橫河渦街流量計進行準確的流量計量 。

    1 .2 口徑選擇
    為使渦街流量傳感器在良好的特性條件下工 作, 選擇儀表口徑時應注意以下 2 點

    1) 首先核算介質的流量范圍, 查表 1 確定傳 感器/變送器口徑, 切不可認為管道內徑與傳感器 /變送器口徑相同時, 一定能計量。

    2) 為使管道內流速大一些, 在 2 種口徑都能 滿足測量范圍時, 盡可能選擇口徑小的傳感器/變 送器 。

    不同口徑的渦街流量計的測量范圍是不一樣 的, 口徑的大小決定著流量范圍的大小 。口徑的 選擇實際上就是流量范圍的選擇。實際可用的流 量范圍需要通過計算確定 。當測量氣體不是常溫 常壓氣體時需計算實際可測量的工況流量范圍。 渦街流量計的上限流量一般不受介質壓力和溫度 的影響, 而取決于介質的工況密度和運動精度。 因此, 確定流量范圍實際上是確定實際可用的下 限流量。具體步驟如下

    1) 首先計算由密度決定的工況下限流量 Qρ= Q0 ×ρ0/ ρ 式中,

    Qρ ———在該介質工況密度下儀表的工況 下限流量 ;
    Q0 ———表 1 指定的空氣參比條件下儀表的下限流量 ;
    ρ0 ———表 1 指定的參比條件下空氣密度, ρ0 =1 .205 kg/m3 ;
    ρ———被測介質工況密度。

    2) 核算由運動粘度決定的線性下限流量 Qγ, 介質運動粘度較小時, 流量計的線性下限流量較低。
    Qγ =Q0 ×γ/ γ0 Qγ ———用于該介質的流量計的線性流量下限;
    Q0 ———表 1 指定的參比條件下空氣的流量 下限 ;
    γ0 ———表 1 指定的空氣參比粘度 15 kgm/ s2 ;
    γ———被測介質工況粘度。
    3) 比較 Qρ和 Qγ, 確定可用下限流量和線性 下限流量 。
    ①Qγ≥Qρ, 可測量范圍 :Qρ~ Qmax , 線性 流量范圍 :Qγ ~ Qmax
    ②Qγ < Qρ, 可測流量范圍 :Qρ ~ Qmax , 線 性流量范圍:Qρ ~ Qmax

 

1.jpg


    1 .3 實例計算
    高楞輸氣站 :標準流量 :200 ~ 2 000 Nm3/h, 壓力 :0 .15 M Pa, 溫度 T =20 ℃, 確定口徑 。
    步驟為先將標況流量換算成工況流量, 再查 表 1 計算 。
    1) 計算使用工況流量 。由理想氣體狀態方程有:
    Q 工況 =Q標況 ×P標況/P 工況 ×T 工況/ T 標況
    P 標況 =0 .101 325 MPa
    P 工況 =表壓 +大氣壓 =0 .15 +0 .1 =0 .25 M Pa
    T 標況 =0 ℃, T 工況 =20 ℃
    工況下使用流量范圍下限Qmin工況 = W min標況 ×P標況/P工況 ×T工況/ T標況 =87 m3/h ; Qmax工況 =87 ×( 2 000/200) =870 m3/h . 2) 據表 1 選 Dn80 或 Dn100 都接近 87 ~ 870m3/h, 為 使管道 流速大 些, 選口徑 較小的 Dn80 .3) 核算 Dn80 流量計在工況條件下的下限流 量

 

2.jpg

    所以 Dn80 可以使用 。
    4) 核算由運動粘度決定的下限流量
    Qγ =Q0 ×γ/ γ0
    Q0 =70 m3/h
    γ= 1 .05 ×10-5 PaS,
    γ0 =1 .82 ×10-5 PaS
    Qγ =40 m3/h <Qp
    所以可測流量范圍和線性流量范圍是 46 ~ 1 230 m3/h .Dn80 口徑渦街流量計可滿足使用要 求。

    2 結 論
    選定 Dn80 口徑橫河渦街流量計安裝后記錄 數據如表 2 .

 

3.jpg

    安裝后每天增加計量近 1 000 m3, 為輸氣公 司創造了可觀的經濟效益 。

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