涡轮流量计是在管道中心安放一个涡轮(如图一),两端由轴承支撑,当流体通过管道时,冲击涡轮叶片,对涡轮产生驱动力矩,使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内,对一定的流体介质粘度,涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此,流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管道的流体流量。涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测。当涡轮叶片切割由壳体内磁钢产生的磁力线时,就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器,对信号进行放大、整形,产生与流速成正比的脉冲信号,送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值;同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路,将脉冲信号转换成模拟电流量,进而指示瞬时流量值。
叶轮的转速正比于流速,叶轮的转数正比于流过的总量。
某精细化工厂合成车间(如图二),V1409B中的80%乙醇(下称酒精)作为催化剂滴灌进反应釜,反应釜和V1409B均为常压容器,容器V1409B底部与反应釜顶部垂直落差约2米,滴灌管道口径DN15,由于两容器均为常压,酒精只能通过高度差自由流动进入反应釜,管道口径小,流速低。
酒精电导率低,不适用电磁流量计;差压类流量计由于工作压力过低,节流元件差压值很小,测量困难,不适用;科氏力质量流量计,精度超出使用要求很多,且价格昂贵,不适用;涡街流量计管径太小,漩涡发生体流阻大,不适用;超声波流量计,插入式由于管径太小流阻大,外贴式精度低,同样不适用;容积类流量计如椭圆齿轮,也由于管径过小,流阻太大,不适用;介质自然流动推动力小,管径过小,靶式流量计不适用;众多种类流量计中,只有涡轮流量计*为适合,根据计算,缩径至DN6可在此工况下正常使用。
涡轮流量计适用流速范围0.5~15m/s,此工况已接近低限,在V1409B中液位较低的时候,流速就低于0.5m/s,超出仪表测量范围,误差较大;V1409B出料管位于容器底部,介质中的固体颗粒杂质会随顺流而出堵塞Y型过滤器,导致流阻增大流速降低超出测量范围。而Y型过滤器又不能拆除,否则固体颗粒杂质会损坏叶轮轴承,导致流量计的叶轮转速和介质流速不成比例而损坏。
鉴于以上问题,解决方案如下:
1、控制V1409B液位,尽量保持在中高液位,增大酒精流速;
2、将酒精过滤后再注入V1409B中,或更改出料管位置,使固体颗粒沉积在V1409B底部,定期清理,以免堵塞Y型过滤器。