引言

     近年來適用于不同介質(zhì)及工況條件的新型計量儀表相繼問世，智能型旋進旋渦流量計即為其中之一。它是近年來開發(fā)并投放市場的一種速度式流量儀表，可適用于石油、蒸汽、天然氣、水等多種介質(zhì)的流量測量，并實現(xiàn)了壓力、溫度及壓縮系數(shù)等動態(tài)參數(shù)的在線自動補償[1]。    

    1 結(jié)構(gòu)和工作原理

    1.1 結(jié)構(gòu)

    旋進旋渦流量計主要由流量傳感器（流量計殼體、旋渦發(fā)生體、壓電傳感器、除旋整流器）、智能流量積算儀、壓力變送器、溫度變送器等組成。（見圖1）。

    1.2 工作原理

    如圖2所示，流量傳感器殼體剖面的型線類似文丘利管的型線，兩頭較大，中間略小。入口側(cè)的收縮段內(nèi)有一組強制產(chǎn)生旋渦流的導(dǎo)流葉片，出口側(cè)有一個消除旋渦流的整流柵，使流體恢復(fù)軸向流動。當流體流入流量傳感器時，入口的導(dǎo)流葉片迫使軸向流動的流體旋轉(zhuǎn)，并在收縮段內(nèi)由于流體的加速流動使旋轉(zhuǎn)流的中心產(chǎn)生旋渦流，這時，隨著管截面的縮小，旋渦流集中在中心軸上，當旋渦流體進入擴散段時，由于流速減慢，旋轉(zhuǎn)流體受到回流的作用，開始二次旋轉(zhuǎn)（見圖2），旋渦流出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點（在這一點上流體的軸向速度分量為零），形成渦流進動現(xiàn)象，故稱旋進旋渦[2]。

    流體的二次旋轉(zhuǎn)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)的影響，而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度（見圖3）。該流量計采用壓電傳感器作為檢測元件，將測得的流體二次旋轉(zhuǎn)率經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形成與流速成正比的脈沖信號，傳輸給流量積算儀進行數(shù)據(jù)處理[3]。

    2 旋進旋渦流量計測量天然氣的技術(shù)要求

    2.1 對氣流條件的要求

    （1）被測氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。

    （2）氣體流經(jīng)流量計之前，其流速必須與管道軸線平行，不得有旋渦流。

    （3）氣流應(yīng)是亞音速、非脈動的，其流量隨時間變化比較緩慢。

    2.2 對流量計的安裝要求

    該種儀表對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性，即盡可能避免振動及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件（如壓縮機、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等）、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等[4]。

    3 流量計安裝使用中應(yīng)注意的事項

    旋進旋渦流量計無機械可動部件，體積小，耐腐蝕，性能穩(wěn)定；可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標準狀態(tài)下的氣量；量程范圍寬，計量誤差小等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛用于油氣井的生產(chǎn)計量和天然氣的銷售計量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們認為該流量計于較為干凈的干氣計量，漸成為中小用氣計量的計量儀表。要保證旋進旋渦流量計計量準確，減少計量誤差，請注意：

    3.1 選型合理

    勿使實際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計流量范圍下限。

    3.2 安裝正確

    流量計上游的應(yīng)有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺階，磨平連接法蘭的焊縫，法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明：一切不合理的安裝，都將導(dǎo)致流量計計量值偏低。

    3.3 遠離震蕩源，或在流量計上、下游安裝支墩，以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。

    3.4 氣質(zhì)相對干凈

    尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流；氣質(zhì)較臟時，應(yīng)即時清洗流量計。

    3.5 減少氣流脈動的影響

    可在流量計前安裝緩沖罐，或者加長流量計上游的計量直管段長度。

    3.6 及時對流量計進行計量檢定，確保量值準確可靠。

    4 結(jié)束語

    由于投放市場的時間較短，儀表的可靠性和穩(wěn)定性還有待于各種復(fù)雜工況的檢驗；測量精度對流態(tài)及介質(zhì)臟污的敏感程度還有待于實驗研究；現(xiàn)場檢定方法還有待于進一步探索等。從這個意義上講，該儀表目前還主要適用于那些不太重要的計量場合，比如，中小流量及內(nèi)部交接計量。

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