隨著技術(shù)的發(fā)展,旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在天然氣測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越多,常用的有氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)、氣體羅茨流量計(jì)等。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是速度式流量測(cè)量?jī)x表。氣體渦輪流量計(jì)主要由渦輪、導(dǎo)流氣、磁電轉(zhuǎn)換器等組成,具有精度高、重復(fù)性好、反映快、測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是具有運(yùn)動(dòng)部件,容易磨損,從而影響測(cè)量的精度。
渦街流量計(jì)是基于“卡門(mén)”渦街原理研制成的一種流量計(jì)。在管道中插入一個(gè)旋渦發(fā)生體,當(dāng)管道中有流體流過(guò)時(shí),在旋渦發(fā)生體的兩側(cè)將交替產(chǎn)生旋渦,在下游交替排列的旋渦列被稱(chēng)為“渦街”,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一點(diǎn)的渦街的數(shù)量與流體的流速成正比。
渦街由壓力傳感器檢測(cè),檢測(cè)的微弱電信號(hào)經(jīng)處理,轉(zhuǎn)換為流量進(jìn)行顯示或者遠(yuǎn)傳。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理;進(jìn)入流量計(jì)的流體通過(guò)旋渦發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達(dá)收縮短突然節(jié)流使旋渦流加速。
當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)入旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。旋渦流的頻率與介質(zhì)速度成正比并且為線(xiàn)性關(guān)系,由壓力傳感器檢測(cè),檢測(cè)的微弱電信號(hào)經(jīng)處理,可轉(zhuǎn)換為流量信號(hào)。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和渦街流量計(jì)都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍大、無(wú)機(jī)械可動(dòng)件、安裝使用方便、不受介質(zhì)的密度、粘度等影響的優(yōu)點(diǎn)。
氣體羅茨流量計(jì)是一種容積式流量計(jì),計(jì)量精度較高,適用于精密的體積測(cè)量,廣泛用于貿(mào)易和精密儲(chǔ)運(yùn)計(jì)量管理。但是在油井計(jì)量中分離出的天然氣含有較多的液滴,這會(huì)影響流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)
機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑,容易出現(xiàn)卡、堵事故,所以一般不宜采用此類(lèi)流量計(jì)。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)作為一種新型流量計(jì),80年代中期以來(lái)發(fā)展較快,它在流量測(cè)量方面有著諸多的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處,在現(xiàn)代流量測(cè)量中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
在國(guó)內(nèi)使用渦街流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量也愈來(lái)愈得到重視,目前中國(guó)已有性能優(yōu)良并有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品系列。
街流量計(jì)是基于流體振動(dòng)發(fā)展起來(lái)的,根據(jù)旋渦的不同,檢測(cè)方式從熱絲式、熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng)力式、磁敏式及差動(dòng)開(kāi)關(guān)電容式、超聲波式等。
渦街流量計(jì)幾乎可用于一切可形成旋渦列的場(chǎng)合,不僅可用于封閉的管道,還可用于開(kāi)放的溝槽。與渦輪流量計(jì)相比,渦街流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)的機(jī)械部件,維護(hù)工作量小,儀表常數(shù)穩(wěn)定;與孔
板式流量計(jì)相比,渦街流量計(jì)測(cè)量范圍大,壓力損失小,準(zhǔn)確度高,安裝與維護(hù)簡(jiǎn)單。
但渦街流量計(jì)的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多,容易在使用現(xiàn)場(chǎng)被忽略而影響流量計(jì)性能的正確發(fā)揮。
渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中,設(shè)置一滯流件,當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí),由于滯流件表面的滯流作用等原因,在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱(chēng)的旋渦,這些旋渦在滯流件的側(cè)后方分開(kāi),形成
所謂的卡門(mén)(Karman)旋渦列,兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的,卡門(mén)從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281(h為兩旋渦列之間的寬度,L為兩個(gè)相鄰旋渦間的距離)時(shí),旋渦列是穩(wěn)定的雷諾數(shù)Re是
表征粘性流體流動(dòng)特性的一個(gè)無(wú)量綱數(shù),其物理意義是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。
因此,流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)渦街流量計(jì)的使用也有一定的影響。如果環(huán)境參數(shù)對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)有影響也會(huì)影響到旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的使用性能。以上是關(guān)于旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在天然氣測(cè)量中的應(yīng)用的報(bào)道。