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一、前言
測量敞開或封閉管道中的流體流動的儀表稱之為流體流量計。在化工液氨生產(chǎn)中，對液氨流量進行計量是很重要的一個環(huán)節(jié)。國內(nèi)外化工企業(yè)對液氮的計量大多都是選用渦街流量計和渦輪流量計，在個別情況下選用質(zhì)量流量計。由于渦街流量計在實際運用中測量精度不如渦輪流量計，因此，在合成氨廠的液氨計量中多數(shù)都是渦輪流量計。
二、渦輪流量計原理及安裝
渦輪流量計由渦輪、前置放大器、軸承及顯示儀表組成。當被測流體沖擊渦輪葉片時，渦輪進行旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速與流量的變化成正比，流量大，轉(zhuǎn)速大。渦輪的轉(zhuǎn)速由磁電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為相應頻率的電脈沖，該脈沖被放大后由顯示儀表進行計數(shù)和顯示。被測流體的瞬時流量和累積流量是根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)、累計脈沖數(shù)算出。
當被測流體沿著管道軸線方向流動沖擊渦輪葉片時，有Q=f／ktu。
式中Q為流量，f為電脈沖頻率，k為儀表系數(shù)。管道內(nèi)被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪轉(zhuǎn)動。當渦輪轉(zhuǎn)動時，葉片會周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，從而改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應原理，線圈里會感應出脈動的電勢信號，該信號的變化頻率與被測流體的流量成正比。
渦輪流量計對于流量很敏感，流量過大或過小都會造成測量誤差，所以量程選在儀表量程的1／3到2／3。對于不同的流量管徑選擇也不同，實際使用中按照表1選擇。
圖片1
在合成氨廠的液氨計量中選用渦輪流量計，滾珠軸承、不銹鋼葉輪結(jié)構(gòu)的流量計。另外，無軸承的流量計由于具有高精度、耐腐蝕、無機械磨損的特性，也得到極大的應用。
渦輪流量計在安裝時，流速分布不均和管內(nèi)二次流的存在是影響渦輪流量計測量準確度的重要因素。要準確測量流量就需要一個穩(wěn)定、均勻的流場。在管道中，要產(chǎn)生這種流場，就要求一定的直管段作為支持。對于直管段的具體要求可見表2。
圖片2
在合成氨廠應用中，多數(shù)都是將流量計安裝在液氨槽出口的管道上。實際運行效果來看， 由于液氨中混有氣氨和流量不穩(wěn)定的原因．
zui后產(chǎn)生了較大的計量誤差。為了保證測量準確、減小所受擾動。在實際運行中，采取在液氨槽的后端加入一個中間槽，對氨進行穩(wěn)定及進一步的分離。運行效果表明，采用這種方法后，對液氨的計量更加準確。渦輪流量計對流體的清潔度有較高要求，在流量計前須安裝過濾器來保證流體的清潔，還要保證通過流量計的液體是單相的。另外，安裝時還需注意二次表的安裝地點應該保持整潔和干燥。二次表與變送器的連接線應嚴格使用廠家提供的標準屏蔽線，禁止自行任意采用線纜連接，否則會極大地影響測量結(jié)果。
三、渦輪流量計的使用及標定問題
根據(jù)渦輪流量計在合成氨廠的使用情況及發(fā)現(xiàn)的問題，對其在使用中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)如下。
1．液氨流量波動對渦輪流量計的測量結(jié)果會產(chǎn)生影響，通過在開停車時，暫停渦輪流量計的使用，避開流量波動較大的時刻。
2．流量計安裝現(xiàn)場的溫度變化會使流量計材料發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，造成渦輪流量計內(nèi)部零部件尺寸變化，從而葉輪轉(zhuǎn)速改變影響了測量精度。針對此問題，可按照溫度變化曲線，進行人為的溫度補償，以消除溫度造成的渦輪流量計的計量誤差。
3．在渦輪流量計測量流體時， 由于流體的粘稠度不同，在葉輪上產(chǎn)生的阻尼力也不同。對于粘稠度大的流體，因為產(chǎn)生的阻尼力大，使得測量下限上升，線性測量范圍縮小。尤其是在測量小流量時，測量誤差很大。在運行中要解決這個問題，就必須選擇結(jié)構(gòu)精良的軸承類型，對被測流體進行嚴格的過濾，適時合理更換軸承。
4．多數(shù)情況下，渦輪流量計的軸承都會有磨損的問題。要保證被測流體潔凈以及防止渦輪被卡住，在流量計的前端zui后加裝過濾裝置另一方面，盡量選用鋼滾珠軸承及無軸承、耐腐蝕、無機械磨損、高精度的無軸承渦輪流量計。
使用渦輪流量計的過程中，必須按照JJG 1037-2008 《渦輪流量變送器檢定規(guī)程》進行標定。送檢前，要對變送器進行全面清洗和絕緣檢查，否則有可能造成標定的結(jié)果誤差超標。
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