對(duì)于大型化工企業(yè),新水、循環(huán)水的用量很大,這些量的總管口徑多大于50omm,對(duì)于這樣的大口徑管道的計(jì)量與中小管徑流量的計(jì)量相比有許多特殊性,因此渦輪流量計(jì)如果選型不當(dāng),就可能造成流量計(jì)不能正常使用或測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn),從而給用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失與維修工作的麻煩。例如我廠循環(huán)水場(chǎng)的供、回水管線為1200mm的管徑,原設(shè)計(jì)安裝的是均速管流量計(jì)及差壓變送器,對(duì)于大口徑管道流量的測(cè)量,均速管流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壓力損失小,節(jié)約能源,但是均速管流量計(jì)要求流體清潔、無(wú)雜質(zhì)、不結(jié)垢,否則容易把測(cè)壓孔堵塞,另外,均速管流量計(jì)的差壓很小,而差壓低微的變送器相對(duì)說(shuō)來(lái)穩(wěn)定性較差,精度也較低。從循環(huán)水場(chǎng)開(kāi)工之后,這套流量計(jì)-直末能正常投用,供水瞬時(shí)流量指示上下頻繁波動(dòng),無(wú)法看量,雖經(jīng)多次調(diào)校,始終不能解決問(wèn)題,回水流量表隔-段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)正、負(fù)壓室堵塞,需要放空排污,既影響了計(jì)量又增加了儀表維護(hù)工作量。為此我們對(duì)我廠循環(huán)水供水流量計(jì)進(jìn)行了改型,選用了插入式切向渦輪傳感器,配以顯示儀表,安裝使用后取得了較好的效果,這里作-簡(jiǎn)單介紹。
1基本原理與結(jié)構(gòu)
1.1結(jié)構(gòu):如圖1所示它主要由切向渦輪頭、檢測(cè)線圈、球閥、插入桿、放大器等組成。采用切向式渦輪頭增強(qiáng)了傳感器抗雜質(zhì)能力,切向式葉輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可隨時(shí)釋放流體中的懸浮雜物,使其不纏繞在切向式葉輪的葉片上。
1.2原理:如圖所示傳感器用插入桿將-個(gè)較小的切向式渦輪頭插到大口徑管道的預(yù)定深度,流體流動(dòng)時(shí)推動(dòng)渦輪頭的切向式葉輪旋轉(zhuǎn),導(dǎo)磁的葉片周期性的改變著信號(hào)檢測(cè)器中的磁阻值,通過(guò)線圈的磁通量周期性的變化,從而使磁阻式傳感元件發(fā)出脈沖電勢(shì)信號(hào),在-定的流量范圍內(nèi),測(cè)檢脈沖信號(hào)的數(shù)量(或葉輪轉(zhuǎn)速)與流過(guò)管道的體積流量成正比,此電脈沖信號(hào)經(jīng)放大后送至顯示儀表,即可測(cè)量流過(guò)大口徑管道的流量和總量。
1.3基本公式:傳感器發(fā)出的脈沖信號(hào)的頻率f與流過(guò)管道的體積流量Q成正比,其比例系數(shù)即為傳感器的儀表系數(shù),即：
Q-f/K
在同-段時(shí)間內(nèi),傳感器發(fā)出的流量信號(hào)脈沖個(gè)數(shù)N與流過(guò)管道的體積流量Q成正比,其比例系數(shù)即為傳感器的儀表系數(shù),即:
V=N/K
根據(jù)上述兩公式,即可由顯示儀表顯示出體積流量Q和體積總量:
1.4如何確定傳感器儀表系數(shù):
當(dāng)被測(cè)管道實(shí)測(cè)內(nèi)徑Ds不超過(guò)1050mm時(shí),按下述公式確定儀表系數(shù)Kds:Kds-Kdn(DN/DS)2
式中:Kds—用于被測(cè)管道內(nèi)徑為DS時(shí)儀表系數(shù)〔(m3)-`〕
Kdn—由合格證書(shū)或檢定證書(shū)查出的,在內(nèi)徑為DN的管道中標(biāo)定的儀表系數(shù)[(m3)-`]。
DN-標(biāo)定該傳感器的管道公稱(chēng)直徑[mm]。
DS-被測(cè)管道的實(shí)測(cè)內(nèi)徑[mm]
當(dāng)用戶被測(cè)管道內(nèi)徑Ds-1050-52oomm時(shí),按下述公式確定用于被測(cè)管道的儀表系數(shù)Kds:
Kds=Kdn(DN/DS)2×C
式中:C-為修正系數(shù),由廠家給出。
2安裝使用應(yīng)注意事項(xiàng):
2.1安裝點(diǎn)的選擇要注意直管段長(zhǎng)度的要求,傳感器上游直管段長(zhǎng)度不應(yīng)小于20DS,下游直管段不應(yīng)小于7DS,除此之外還要保證安裝處管道軸線與插入傳感器的基座中心線相垂直。
2.2安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查葉輪有無(wú)變形,轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。可接通傳感器與顯示儀表間的電路,接通電源.吹動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn).葉輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,顯示儀表應(yīng)能正常顯示.葉輪停止時(shí),應(yīng)無(wú)干擾信-號(hào)進(jìn)入顯示儀表.
2.3嚴(yán)格保證渦輪頭在管道中的位置與設(shè)計(jì)計(jì)算的位置相符,要保證插入深度和方向,仔細(xì)核對(duì)插入桿的刻度和定位桿的指示方向。
2.4當(dāng)維護(hù)需要將傳感器拆下時(shí),要注意當(dāng)渦輪頭向管道外旋至極限位置時(shí),應(yīng)緩慢旋動(dòng)插入桿,以防渦輪頭旋至極限位置后強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)而損壞傳感器,同時(shí)要在確認(rèn)渦輪頭已旋出球閥至極限位置后,方可關(guān)閉球閥,拆下傳感器。
3幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
3.1渦輪流量計(jì)測(cè)量的液體,-般是低粘度,不含雜質(zhì)和腐蝕性不太強(qiáng)的液體,因此用于新水、循環(huán)水的測(cè)量是比較合適的。
3.2渦輪流量計(jì)直接顯示的是工作狀態(tài)下的體積流量,如果用戶要求的是質(zhì)量流量,這就需要在測(cè)量體積流量的同時(shí)知道流體的密度,在溫度、壓力變化較大或需要精確測(cè)量的場(chǎng)合,對(duì)于測(cè)量液體應(yīng)設(shè)置溫度補(bǔ)償.并配套使用有補(bǔ)償計(jì)算功能的顯示儀表.
3.3在西北地區(qū),冬季儀表保溫、伴熱工作量很大而且消耗大量的能源,因此與差壓式流量計(jì)相比,采用渦輪流量計(jì)在冬季使用更為方便。
3.4采用插入式渦輪流量計(jì)價(jià)格低、壓損小、節(jié)約能源,尤其對(duì)于大口徑管道,安裝方便,可以在運(yùn)行狀態(tài)中取出檢修。
5.插入式渦輪流量計(jì)精確度-般不高,約為士1.5%-2.5%。國(guó)家對(duì)能源計(jì)量器具的準(zhǔn)確度規(guī)定中規(guī)定用于工業(yè)及民用水計(jì)量的流量計(jì)的準(zhǔn)確度為士2.5%,因此插入式渦輪流量計(jì)可以滿足要求。
6.在選用渦輪流量計(jì)時(shí)要注意它的適用條件、測(cè)量范圍、測(cè)量精度、插桿長(zhǎng)度等技術(shù)參數(shù),使用時(shí)必須在制造廠家規(guī)定的線性范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,否則會(huì)因儀表常數(shù)不恒定而產(chǎn)生誤差.
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