导读:气体涡轮流量计和罗茨流量计在燃气计量中的区别。现在在天然气流量计测量中,广泛使用的流量计有:气体罗茨流量计,气体涡轮流量计,气体超声波流量计等。这几种流量计在使用过程中各自有自己的优缺点,那么气体涡轮流量计和罗茨流量计在燃气计量中到底有什么区别呢?
气体罗茨流量计也叫做气体腰轮流量计,是一种容积式流量仪表。罗茨轮的转数与通过流量计的气体体积量成正比。罗茨轮的旋转经磁耦合器传递给机械计数器(或输出流量脉冲信号),从而累积流经计量腔的体积量实现计量的目的。
当气体通过流量计时,在入口和出口间产生的压差,作用在与高精密同步齿轮联结在一起的一对罗茨轮上,从而驱动罗茨轮旋转。在这期间,罗茨轮与壳体内壁和压盖之间形成的密闭空间——计量腔周期地充气和排气。
气体罗茨流量计始动流量小,量程比宽,适用于计量负荷变动大的气体流量。且计量精确度不受压力和流量变化的影响,性能稳定,寿命长。一般使用在大型餐厅、星级酒店等民用场所。其价格在三种流量计中最为便宜。 三种流量计使用的场合不同,价格不同,但都计量准确,精度高。
气体涡轮流量计属于速度式流量测量仪表。根据电磁感应原理,利用磁敏传感器从同步转动的参考轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号,该信号经放大、滤波、整形后送入智能体积修正仪,与温度、压力等信号一起进行运算处理,分别显示于LCD显示屏上。精度高,测量简单。当流体流入流量计时,在前导流体(或整流器)的作用下得到整流并加速,由于涡轮叶片与流体流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在克服摩擦力矩和流体阻力矩后,涡轮开始旋转。在一定的流量范围内,涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。
涡轮流量计的应用:
1.起始流量
涡轮叶片克服摩擦力做功,当气体流量较小时,叶片未启动旋转,导致涡轮流量计存在计量盲区。当压力、温度,密度等气体参数发生改变时,涡轮流量计的起始流量也会发生相应变化。被测天然气的静压增大时,所测流量范围也相应增大,同时天然气的密度会引起不同的压损。气体涡轮流量计适合流量幅度较大的场合,但当气量过小时,涡轮流量计不能克服摩擦力矩转动。气(量大于一定值后,流量与转速呈线性关系;受叶轮强度、气流压损、轴承寿命等条件的限制,气流量也不宜过大。大多薮涡轮流量计在大气压下的测量范围是1:10~1:30,准确度可达到±0.5%~±10%
2.安装要求
涡轮流量计对管输天然气的流态非常敏感,而流量计入口前端的阻流设备(分离除尘、管道弯头、旋风分离器和过滤器等)可能使流态改变而影响转子的旋转。为此,一般推荐在涡轮流量计入口和出口端各加接一直管段,其入口端长度不小于10倍管段内径,出口端长度不小于5倍管段内径。若安装空间不能满足上述要求,可在阻流设备与涡轮流量计之间安装整流器。另外,变送器电源线需采用金属屏蔽线,且接地良好可靠
故障分析与维护处理:
天然气正常流动,涡轮流量计不计数。故障分析:电源线、功能选择开关和信号线有无断路或接触不良;显示仪内部印制电路板、接触件有无接触不良;线圈是否良好;叶轮是否碰撞传感器内壁,有无异物卡住,轴和轴承有无杂物卡住或断裂。维护处理:用欧姆表排査故障点;印制电路板故障检査采用替换“备用板”法换下故障板再作细致检查;检查线圈有无断线和焊点脱落;去除异物,清洗或更换损坏零件,复原后气吹或手拔动叶轮,应无摩擦声,更换轴承等零件后应重新校验,求得新的仪表系数。
未作减量操作,流量显示逐渐下降。故障分析:涡轮流量计前的过滤器是否堵塞;流量传感器管段上的阀门开度自动减少;传感器叶轮受杂物阻碍或轴承间隙进入异物,阻力增加而减缓转速。操作维护:清洗过滤器;调节流量计上游阀门,判断有无故障,确认后再修理或更换;卸下传感器淸除杂物,必要时重新校验。天然气不流动,流量显示不为零。故障分析:传输信号线路屏蔽不良,外界信号干扰;管道外部振动,叶轮随之抖动,产生误信号;截止阀关闭不严发生内漏显示仪线路板之间或电子元件损坏产生干扰。操作维护:检査动力电缆与信号电缆是否分开铺设,显示仪端子接地是否良好;加固管道,安装防止振动的设备;检修或更换截止阀;检査显示仪电路,判断干扰源,査出故障点
应用案例:
某输气站场采用涡轮流量计进行计量后向城市门站供气,公称通径为80mm,最大工作压力为10.2MPa,最大流量为8000m3/s。该站场投产时正值
冬季,进站压力为78MPa,出站压力为4.0MPa,涡轮流量计安装正确,调压装置未安装防冰堵的加热设备投产初期,管道存有较多游离水,环境温度为-5℃,日输气量约为2×104m,采用间歇性供气。当开启出站阀门时,涡轮流量计正常运行约30min后站控室流量计算机报警,瞬时流量和累计流量快速下降并变为0,门站涡轮流量计正常计数。通过逐项排查,发现流量计前面的过滤器和流量计后的调压装置存在一定程度的冰堵。采取管道排污、辅助加热、清洗过滤器及调低流量计入口压力至40MPa等措施,改善了天然气的节流效应,使涡轮流量计能够正常运行。经与下游门站涡轮流量计比对,输差控制在有效范围。
注意事项:
(1)涡轮流量计投用前,通过流量计算机的控制面板完成仪表系数的重新设定
(2)涡轮流量计投运时,其前后压差不能过大,气体流速不能过快,应缓慢地手动开启入口阀门,待管道完全充满天然气且压力平衡后手动开启出口阀门,以防止发生冰堵和瞬间气流冲击而损坏涡轮。
(3)定期对涡轮流量计进行清洗、检查和复校,定期注入润滑油,以维持叶轮良好运行;关注流量计算机的流量显示状况,评估流量情况,有异常时立即检査。
(4)保持管路畅通。可以依据过滤器入口、出口处的差压变送器的差压值来判断过滤器是否被堵塞。天然气流量计涡轮运转失常时应淸洗管路,将流量计的涡轮拆除后用轻质高标号汽油彻底清洗后重新安装。