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气体罗茨流量计计量准确性的影响原因分析

时间:2018/04/28来源:未知

摘    要:气体罗茨流量计属于容积类气体流量计, 此类型流量仪表应用的时间比较长其优点体现在测量结果的准确度高, 在所有类型的流量测量仪表中表现非常突出。在燃气计量行业应用非常广泛。并且对于环境的要求较低, 即使在复杂环境条件下, 安装与计量工作也不会受到影响, 安装灵活而且能够有效的节约空间。天然气应用范围的扩大, 流量计量结果的准确性受到的关注越来越广泛。本文就气体罗茨流量计计量准确性的影响原因分析作简要阐述。
 

1 引言

无论是哪一种测量工作结果的准确性对于后期工作开展都有着十分重要的影响, 罗茨流量计作为气体流量计, 自身优势突出, 在行业内应用广泛。

2 罗茨流量计

流量计的组成部分包括罗茨轮, 计数装置与计量腔, 罗茨轮安装于计量腔内, 受到流通气体出入口差压影响, 转子交替承受力矩。转子转动一周, 输出的气体容积是计量腔容积的四倍, 转子的转数通过减速机构与联轴装置传递到机械计算器。从而显示输出气体的体积量。如图1。

图1 工作原理示意图

图1   下载原图

 

流量计利用测量元件对流体进行连续切割, 依据计量腔排放气体体积次数对总体流量计算。流量计的特点体现在重复性好, 度高, 内部转子经过精密加工与测试, 实际应用过程中能够较好的适应环境, 压力与流量变化不会对计量结果的准确性造成影响, 传感器能够使用通用附件。始动流量不, 宽量程比, 适用于气体流量变化大的计量环境, 安装前后无需直管段, 环境适应性强。电路结构紧凑, 具有较强的抗干扰能力, 较高的可靠性。伊应用于现代技术, 功能强大而性能优越。技术指标包括了环境温度, 流量范围, 重复性, 防护等级, 防爆等级, 公称压力, 度, 公称通径, 相对湿度。

3 影响计量工作准确性的原因分析

3.1 自身结构对计量工作的影响

基于流量计自身的结构原理可以看出, 计量结果的精度会受到转子与计量腔的影响, 主要是两部分的加工精度对装配工作结束后, 流量计整体工作精度造成影响。转子加工***初采的工艺是成型铣刀加工, 但是实际效果证明了采用此种方式, 效果并不能达到理想的状态, 采用此方法加工得到的转子型面不具备良好的对称性, 计量结果精度有限并且难以继续提升。工艺改进采用的是加工中心加工, 转子与计量腔的对称性能够得以保障。除过上述因素外, 转子动平衡也是非常关键的因素, 转子加工结束后都会存在不平衡的情况, 不平衡量主要对始动流量造成影响, 从而对流量计量的结果精度造成影响。

同步齿轮加工精度对流量计造成的影响主要是运行噪音与计量精度, 同步齿轮的作用在于确保罗茨轮工作的过程始终能够保持一定间隙, 间隙会随着流量计口径变化而变化。通常情况下, 小口径流量计其间隙保持在0.1mm, 大口径则保持在0.4mm。间隙大小会对流量计计量结果造成直接影响, 如果间隙过大, 气体在通过间隙时, 流失量就会相对较大, 从而导致其计量的准确性降低。但是应用于燃气计量, 燃气中较大的杂质颗粒能够通过, 并且不会对计量工作结果造成影响。当间隙过小时, 损失的气体量会相应减小, 流量计计量工作的准确性就会提升, 大颗粒杂质就无法通过间隙, 容易导致流量表卡表, 流量计不能正常工作。

标准件选用也会对流量计计量结果精准度造成影响, 标准件***主要的部分是轴承, 通常情况下会选用进口轴承。为了使流量计的始动流量能够有效降低, 计量精度得以提升, 需要挑开轴承的防尘盖, 清除内部的润滑油脂, 油脂在轴承作用的过程中会产生阻力。为了使轴承的寿命得以延长, 流量计使用过程中, 轴承润滑工作采用的方法是飞溅润滑, 轴承能够及时散热。

3.2 实际应用过程中对计量结果造成影响的原因

除过计量工具自身的问题外, 在使用的过程中也会由于某些因素而导致计量的结果存在问题。比如管道设计工作不合理, 安装的方法存在问题, 高压计量与低压用气。管道在安装时, 通常是并联的形式, 主管网在使用燃气时, 分管网手动闸会关闭, 此时流量计能够正常工作, 并且得到的数据准确性能够得到保障。当分管网也开使用燃气时, 会开启手动阀, 主管网燃气分流, 导致内部气压降低, 主管网流量仪表前后压力会存在差值, 流量计出现反转情况, 同时记录燃气的流量, 形成双倍记录数据。为了解决类似的问题需要在主管网流量仪表前方安装单向阀门。

依据标准的流程进行安装能够提升流量计计量工作的准确性, 同时能够使仪表的使用寿命延长。仪表在安装时, 安装的位置在管道, 流量计与法兰螺纹孔需要相互对准, 并且要与法兰保持平行, 避免流量计受到其它外力影响, 导致其外部受力而产生变形, 严重的时候可能会导致流量计卡死。流量计开始工作时需要打开前阀门, 之后再打开后阀门, 过程应该缓慢, 使流量计进入工作状态时处于有压环境。防止由于气锤反应导致转子受到过大的冲击从而产生变形, 使流量计卡死。

4 流量计转子优化设计工作

转子是流量计核心组成部分, 依据叶轮的数量可以将转子分为两叶式, 三叶与四叶式。依据叶轮的形状又可以将其划分为气扭叶与直叶的转子。基于声学角度进行分析, 三叶转子与两叶转子相比, 前者表现更加优异, 直叶转子相比于扭叶转子后者表现更加的优异。结合到现实设计工作, 工艺加工与材料损耗等, 应用***广的是直叶与两叶类型转子。流量计转子设计, 要遵循标准原则, 设计过程应该考虑到以下方面内容, 首先是为了确保流量计转子能够正常有效的运行, 转子啮合度要得到保障。其次为提升转子运行时效性, 要将其占地面积控制在***小范围。***后一点, 转子在运转过程中转速非常高, 因此对于转子材料质量要进行严格的控制, 确保其有足够的强度, 能够适应工作开展的需要。

5 结语

流量计计量结果的准确性直接关系到企业的经济效益及用户的利益, 需要予以足够的重视。如何才能有效提升流量计计量结果准确性, 从而使企业与用户双方的权益都能够得到保障, 是制造企业需要考虑并解决的问题, 也是其发展的方向。影响流量计计量结果准确性的因素是多方面的, 既有其自身结构的原因, 也存在外部因素影响。企业需要对使用过程中流量计存在的问题进行深入研究, 找到其根本原因所在, 并基于此采取针对性措施解问题, 提升流量计精准度, 同时促进计量行业发展。


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