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技術文章

脈動流對流量計計量的影響


發布日期:2021-03-22 點擊:1741次
  脈動流的成因有很多,如在緊鄰增壓機出口處、控製閥頻繁操作時、管線振蕩時和管線中有漩渦等,有時壓力和溫度探測器產生的渦街也會形成脈動流。其特性是介質流動不穩定,但周期性變化,流體在加速或減速過程中會影響葉輪旋轉速,但葉輪旋轉相對滯後,通俗可理解為“慣性”,由此對流量計的準確計量造成一定的影響。
1流量測量
  現階段,脈動流的直接測量還存在很大困難,但可通過誤差方程分析、實驗室試驗和專業的脈動流量誤差檢測設備檢測分析某一特定脈動流的測量誤 差。前兩種方法基於脈動流的振幅和頻率的可測量性,振幅和頻率的測量可通過激光多普勒技術、熱線風速儀法等。專業的脈動流量誤差檢測設備已有設備製造廠家 在生產。
1.1誤差方程分析
  通過對機翼理論的研究,可列出涉及慣量、夾角、葉輪半徑、角速度等參數的誤差運動方程,通過編程可求得針對某一特定渦輪流量計的不同振幅和頻 率脈動流的測量誤差。依據動量守恒定律,可列出包含流速、切線速度等參數的非線性微分方程,通過計算和分析可理論推導測量誤差。
1.2實驗室試驗
  現場實測脈動流的特性,采用已知標準體積壓縮空氣,在實驗室模擬脈動流,將測量值與標準體積進行對比,分析測量誤差。
1.3誤差檢測設備檢測
  一種燃氣脈動流誤差檢測設備,可較精確地測得脈動誤差值,但暫未在山西省廣泛應用。在絕大多數燃氣公司的實 際運行管理過程中,脈動流的特性參數無法在日常運行監測數據中獲取,因此,主要定性地說明脈動流對渦輪流量計計量偏差的影響。
2測量誤差
  已有很多學者針對脈動流對計量的影響進行了研究。分析結果可知,由於葉輪受流體加速影響小,受流體減速影響大,計量始終存在正供銷差。此外, 正供銷差取決於脈動流的振幅和頻率,整體來說,如果脈動流頻率大於葉輪角頻率時正供銷差值較大,脈動振幅增大時正供銷差值也隨之增大。
3脈動流對計量結果影響
  A分輸站渦輪流量計距離上遊非常近的壓縮站(往複式壓縮機增壓)不到7km,且該分輸站工藝布置緊湊。據實地測量,流量計上遊直管段長度約為DN6(DN為渦輪流量計口徑,mm),下遊直管段長度約為4Dn。此外,7km管道沿線地勢高低不平,加之煤層氣氣質水含量較大,導致在低窪處極易形成 積液,積液也會造成脈動流。2014年8—10月期間,下遊公司發現正供銷差持續增大時,對A分輸站和B分輸站的渦輪流量計進行了標定,但標定結果均為合格。隨後下遊公司在2014年11月5—7日對A至B分輸站段管線進行了清管作業,共清出汙水雜質約23t,清管完成後正供銷差明顯減小。清管前後實際供銷差數據如表6所示。
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