渦輪流量計的計算設備
隨著電子設備在計量行業(yè)中的應用,一些參數(shù)的測量和計算都進行了電子化,并且高度的智能化了,例如:溫度、壓力電子傳感器和脈沖信號傳輸?shù)仍O備被應用到渦輪流量計的溫度壓力測量當中,為后期的流量轉換到標準狀態(tài)提供了重要的參數(shù)。流量計算設備是純電子化的設備,流量計算設備分為兩種:流量計算機和流量積算儀。
圖 2-5 流量計算機正背面圖
圖 2-6 流量積算儀正面圖
現(xiàn)場測量的流量信號和溫度壓力信號通過數(shù)據(jù)線傳送到流量計算設備背面的數(shù)據(jù)板上,經(jīng)過流量計算設備內(nèi)部的計算公式計算,***終將數(shù)據(jù)顯示在正面的液晶顯示屏上。流量積算儀結構比較簡單一般都是與渦輪流量計安裝在一起,被應用到一些用量較小的非居民用戶中,流量計算機的結構則比較復雜需要單獨的計量間,往往被應用到用氣量大的非居民用戶當中。
流量計標況用氣量的計算:
渦輪流量計被廣泛的使用到城鎮(zhèn)燃氣的各個壓力級制下,高的接近 4MPa,低的情況卻只有 0.1MPa 多一點,相同摩爾數(shù)的燃氣在不同壓力下工況體積有很大的差異,因此貿(mào)易結算時就需要將工況下的流量轉換到標況下進行結算。渦輪流量計計算設備在接收到渦輪流量計和溫度、壓力傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,結合計算機內(nèi)部的預設參數(shù),對記錄的工況流量進行計算轉化成標況下的流量,其計算公式:
壓縮因子計算公式(維利方程):
式中: Z。——壓縮因子; B——第二維利系數(shù); ρm——摩爾密度(單位體積的摩爾數(shù));(mol/l) bn,Cn,kn——常數(shù); C ——溫度和組分函數(shù)的系數(shù)。 對比密度 ρr 和摩爾密度 ρm,兩者的關系: ρr=K3ρm (2-5) 式中: K——混合物體積參數(shù); 摩爾密度方程: ρm=p/(ZRT) (2-6) 式中: p——壓力 (k Pa) ; R——摩爾氣體常數(shù) (J/(mol·K);) T ——熱力學溫度 (K) 。 壓縮因子 Z 的計算方法如下:首先查表算出 B 和C (n=13—58)[16]。 在流量計算設備內(nèi)部經(jīng)過式 2.4,2.5,2.6 計算,得到工況下壓縮因子 Z,在得到工況壓縮因子的確切數(shù)值后,流量計算設備結合溫度壓力、工況流量等參數(shù),將數(shù)值代入到式 2.3 后便可算出標況流量,實現(xiàn)貿(mào)易結算。
從渦輪流量計的結構上來看,其結構復雜并存在多個金屬的轉動部件,這些部件之間轉動就會產(chǎn)生磨損,雖然在設計上有潤滑油減緩磨損延長轉動部件的使用壽命,但是難免在使用的過程中出現(xiàn)故障。經(jīng)過了相關的計算后發(fā)現(xiàn),渦輪流量計的準確性與基表所傳輸?shù)墓r流量有直接的關系,而渦輪流量計的工況流量是由葉片和軸承等轉動部件測量出來的,因此,一旦渦輪流量計的轉動部件出現(xiàn)故障,那么就會直接影響渦輪流量計的計量和后續(xù)的貿(mào)易結算。