隨著天然氣資源在現代工業中快速的發展,如何提高貿易輸送計量的公平性成了大家關注的焦點。其中氣體渦輪流量計由于其技術成熟,在量值傳遞、石油化工、工業用氣、燃氣調壓站、天然氣輸高壓配氣管網、城市天然氣中低壓計量等領域得到了廣泛應用。 因此,計量領域研究焦點主要聚焦在如何提升渦輪流量計的計量性能。
國內外學者研究的焦點主要聚焦在整流體、葉輪、上游速度分布等因素對于渦輪流量計計量性能的影響,很少關注前置導流體的結構設計對各流量點剖面速度分布變化的影響,以及各流量點剖面速度分布變化對渦輪流量計性能的影響。然而在實際應用場景中,由于前置導流體結構設計造成的各流量點的剖面速度分布差異對渦輪流量計計量精度有較大的影響。
渦輪流量計是一種結構簡單,計量精度較高的流量計,常見的主要有用于燃氣計量的渦輪燃氣流量計(即通常所講的渦輪燃氣表),其主要由顯示流量數據的表頭和流通計量燃氣介質的計量部組件組成。氣體渦輪流量計其結構組成,主要由殼體、前置導流體、渦輪、測量芯、計數裝置、后置導流體等構成。
氣體經前置導流體導向加速后推動渦輪葉片高速旋轉,渦輪的轉速和旋轉圈數與通過渦輪流量計氣體的流速和體積成正比。隨著氣體流速的增加,氣體對渦輪葉片的推動力也會相應的增加,這就確保了渦輪流量計在允許的誤差范圍內實現高精度計量,即使在小流量區也能夠精準計量。渦輪水平安裝在測量芯的主傳動軸上,傳動軸配有高強度的球軸承保證其能高度穩定運轉,氣流沿軸向作用在渦輪葉片上時,渦輪會高速旋轉,渦輪葉片的旋轉圈數經過齒輪機構多級減速后,通過磁耦合機構傳遞給機械計數器,從而實現了高精度計量。