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涡轮流量计在管道天然气中的应用

进入到二十一世纪以来,天然气成为非常重要的一种资源,不仅可以转燃料使用,也是非常重要的一种化工原料。在诸多领域内,都得到了较为广泛的应用,如发电、氮肥生产、城市燃气等,它属于清洁能源,不会对环境造成较大程度的影响,对于国民经济的发展,起到了巨大的推动作用。在社会经济飞速发展的今天,能源紧缺问题日益严重,因此,就需要对能源合理利用,节约资源。通过精确的计量天然气,促使天然气浪费问题得到有效减少。 管道天然气计量中涡轮流量计的应用探析
1 涡轮流量计的主要特点
在流量测量仪表中,非常重要的一种就是涡轮流量计,它借助于流动流体的动力,来旋转涡轮叶片,因为有正比例关系存在于涡轮叶片的旋转速度和体积流量中,因此,就可以结合涡轮叶片转数,来确定流量计的流体体积。
涡轮流量计工作原理图
流量计中进入了天然气之后,气体涡轮流量计内部特殊结构的前导流体首先接触天然气,对其产生作用,有一定的角度存在于涡轮叶片和流体流向之间,这个过程中,有转动力矩产生于涡轮,那么转动力要想对涡轮进行带动,就需要对阻力力矩和摩擦力矩进行克服。当有平衡状态形成于转动力矩、阻力力矩和摩擦力矩之间,涡轮的转速就会稳定下来,并且有线性关系存在于涡轮转动速度和流量之间。经过一副齿轮,会逐渐降低叶轮的转速,同时,通过密封的磁性耦合器件,来向仪表外部的机械式计数器中传达转动的趋势。在这个过程中,我们将电磁感应原理给应用过来,磁阻由旋转的涡轮叶片顶端导磁体周期性的改变,那么就会有脉冲信号产生于线圈两端,它和流体体积之间,呈正比关系,将脉冲信号频率给测出来,流量的大小就可以被的出来。通常情况下,需要配套使用涡轮流量计和流量计算机,流量计算机包括各种检测通道,如温度、脉冲等,并且将各种通讯接口给配备过来。
实践研究表明,涡轮流量计具有一系列的优势,具有较高的精度和量程比,有着较好的重复性。因为涡轮流量计将高质量的轴承和导流片给应用了过来,因为它的抗磨损性能就得到了强化,即使环境条件比较的恶劣,也可以进行测量,得到精确的测量数据。将较为先进的超低功耗单片微机技术给应用了过来,这样就可以强化整体功能,降低功耗,提升了各项性能。防腐功能是涡轮流量计的涡轮所具备的,外部将不锈钢结构给应用过来,本身的抗磁干扰和振动能力较好,这样仪表的使用年限就得到了延长;维修难度较小,并且有自整流结构存在于内部,没有较大的体积,有着简单的结构,组合工作可以在较短时间内完成。
2 涡轮流量计在天然气流量计量中的应用
如今,我国天然气得到了广泛应用,在天然气贸易结算过程中,开始应用涡轮流量计,在利用涡轮流量计对天然气流量进行计量之前,需要对涡轮流量计进行安装,并且保证是清洁的输气管线,涡轮叶片和涡轮流量计机械部分不会受到水、杂物等的损坏作用,如果有杂质存在于天然气中,就需要对过滤器进行添加,避免损坏到涡轮流量计。需要水平安装涡轮流量计,垂直安装尽量避免出现,如果有水存在于天然气管道中,就需要倾斜摆放涡轮流量计,以便从流量计中能够出来天然气。要结合涡轮流量计上标注的方向,来确定天然气的传输方向,反方向安装是禁止的。通常将一段直管添加于涡轮流量计的入口和出口端,按照10倍以上的管段内径来控制入口端长度,按照5倍以上的管段内径来控制出口端长度,或者将整流器安装于阻流设备和涡轮流量计之间。
3 涡轮流量计在应用过程中出现的问题和建议措施
在实际应用涡轮流量计的过程中,因为有着诸多的影响因素,就会有很多问题出现,影响到涡轮流量计的正常使用,针对这种情况,就需要采取一系列的措施,解决这些问题:
一是出现了无信号问题,就需要对电源进行检查,电源正常之后,检查涡轮流量计本身,判断故障出现于一次仪表或者二次仪表中,如果没有问题,那么就需要对信号线进行检查,保证正确连接了信号线,如果依然无法输出信号,就说明流体没有较高的流速,或者是有故障出现于传感器中,信号无法被检测到。
二是运转速度忽快忽慢,为了对速度进行有效的控制,可以对仪表系数科学调整,如果仪表系数有着较大的变化,那么就可以对插入杆的深度进行检查,保证符合相关要求。在很多情况下,本种问题的出现原因都是叶轮无法正常的运转,有污物存在于流量计内部,那么污物的清洗,就可以借助于盐酸来实现。
三是涡轮流量计不计数,这种问题,可能是有接触不良问题出现于电源或者开关中,那么就需要仔细检查涡轮流量计内部的器件,查看是否有故障出现于各个部件中,如果有零件故障出现,需要对这些零件及时的维修,或者是更换。
四是涡轮流量计属于速度式流量计,在长时间的运行过程中,通常两年运行时间之后,就会磨损到内部轴承,影响到叶轮转速,增加了计量负偏差,这样计量偏少的问题就会出现,对于大流量的计量,这个问题更加严重。针对这种情况,就需要进行改善,可以积极联系生产厂家或者代理商,采取一系列针对性的维护措施,或者是对轴承进行更换。
五是在计量管理过程中,流量表设计流量不能够匹配实际流量的问题较为普遍。要么是有着过大的设计流量和较高的起步流量,这样在投入运行之后,无法正常计量或者是不计量小流量;或者是有着较小的设计流量,这样长期处于过载运行的状况下,就很容易会损坏到流量计;为了避免出现这些问题,在对仪表型号进行选择之前,需要对下游用气单位和用气设备的负荷情况进行充分掌握,将一系列的影响因素给充分纳入考虑范围。同时,在运行过程中,用气情况也会发生变化,那么就需要科学调整计量表,以便有效的控制输差。

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