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TGM渦輪流量計的技術(shù)特性與性能比較

來源：江蘇三信儀表有限公司   2019年08月25日 11:15  

TGM渦輪流量計的技術(shù)特性與性能比較

 

摘要：對 TGM 系列渦輪流量計的工作原理與結(jié)構(gòu)特性做了介紹，然后詳細比較了國內(nèi)外有關(guān)渦輪流量計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能參數(shù)及使用情況，并對其差異進行了分析評價，后對本公司在該系列渦輪流量計的質(zhì)量控制、標(biāo)準(zhǔn)要求等方面的工作以及應(yīng)用前景做了簡要的介紹。

  隨著我國天然氣工業(yè)的快速發(fā)展，天然氣貿(mào)易計量的準(zhǔn)確可靠性愈來愈受到社會各界的關(guān)注。目前，國內(nèi)在氣體流量計特別是氣體渦輪流量計的設(shè)計、制造與鑒定技術(shù)及設(shè)備裝備水平方面遠遠落后于歐美。而且國內(nèi)所生產(chǎn)的渦輪流量計產(chǎn)品大多沒有機械計數(shù)顯示器，客戶無法直接從管路中氣體流動狀況了解流量計實際運行情況，同時性能與質(zhì)量也不能與國外氣體流量計相比。此外，在高精度、中高壓氣體流量計方面的產(chǎn)品，相關(guān)的研究也相當(dāng)落后。目前國內(nèi)能生產(chǎn)的主要是中小口徑、中低壓力的 1.5 級精度的流量計。隨著中國與市場接軌的步伐加快，低精度流量計的使用會受到越來越大的限制，而高精度流量計將需求旺盛。某公司燃氣設(shè)備有限公司(簡稱某公司)的渦輪流量計正是基于這樣的市場條件投入開發(fā)的，提升了國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研發(fā)和制造水平。
 
1、TGM 系列渦輪流量計工作原理及結(jié)構(gòu)特點：
 氣體渦輪流量計工作原理：當(dāng)被測氣體流入流量計時，首先在整流器作用下氣體得到整流并加速。由于渦輪葉片與氣體流向成一定角度，流體產(chǎn)生的作用力驅(qū)動流量計渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的理論旋轉(zhuǎn)速度與流量成正比。通過測量渦輪的轉(zhuǎn)速可以從計數(shù)器讀取工況流量。
 TGM 系列氣體渦輪流量計(TGM-G400 ／100-16)的主要結(jié)構(gòu)組件如圖 1 所示。


圖 1 流量計主要結(jié)構(gòu)組件

2、國內(nèi)外渦輪流量計使用情況及性能比較:
2.1、流量計特性曲線比較:
 荷蘭Instromet 和德國Elster 是世界的流量計品牌，在國內(nèi)的使用也較多。我們在上海自動化儀表研究所(SIPAI)鐘罩試驗臺位上以規(guī)格 G250DN100 PN16 為例分別對 Instromet SM-RI-X 系列、Elster TRZ 系列和某公司的 TGM 系列進行了誤差試驗，誤差試驗曲線分別如圖 2、圖 3 和圖 4 所示。

      表 1流量計主要參數(shù)
     TGM-G  TGM-Q
適用氣體     各種無腐蝕氣體的測量
被測氣體溫度/℃    －10~60 ℃
環(huán)境溫度/℃     －20~70 ℃
口徑/mm      DN50~600
壓力等級/MPa     1~10(PN)，12.5~60(ANSI)
測量范圍/m3xh-1     8~25 000，量程比：一般為 1:20
表體長度     3DN，連接方式：標(biāo)準(zhǔn)法蘭
度 20%Qmax~Qmax，±1%，特殊要求下，可達±0.5%20%Qmax~Qmax，±1.5%，特殊要求下，可達±1.0%
  Qmin~20%Qmax，±1%，特殊要求下，可達±1%Qmin~20%Qmax，±1.0%，特殊要求下，可達±3%
     
   內(nèi)裝專li整流器，前直管段只需 2DN 內(nèi)裝鈍頭放散式整流器




圖 2荷蘭 instrometSM-RI-X G250 DN100 型產(chǎn)品性能
圖 3德國 elster G250 DN100型產(chǎn)品性能
圖 4  某公司 TGM－G250  DN100 型產(chǎn)品性能

  從圖上我們可以看出TGM-G250/100 的流量特性曲線與上述兩種國內(nèi)使用量***大的進口渦輪流量計產(chǎn)品特性曲線非常接近。整個流量段 Instromet產(chǎn)品起伏較小，線性較平緩，小流量段變化也不大；與 Instromet 相比，Elster 產(chǎn)品整個流量段的線性也較平緩，小流量段變化略大；TGM 產(chǎn)品整個流量段線性變化也不大，而小流量段變化則明顯大于上述兩種國外品牌，但都在誤差允許范圍以內(nèi)。
 

2.2、國內(nèi)外渦輪流量計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用情況及比較:
 荷蘭 Instromet 和德國 Elster，另外還有如Daniel、RMG 等一些氣體渦輪流量計品牌，主要采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為《prEN12261》氣體渦輪流量計設(shè)計歐洲標(biāo)準(zhǔn)。由于歐洲標(biāo)準(zhǔn)在方便用戶、環(huán)保等方面作出了更為詳細的規(guī)定，因此也是目前上應(yīng)用***廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一。其他氣體渦輪流量計標(biāo)準(zhǔn)還有 AGA No7，ANSI/ASME MFC-4M 以及氣體渦輪流量計標(biāo)準(zhǔn)ISO9951 和中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn) GB/T18940 等。這些標(biāo)準(zhǔn)在主要技術(shù)指標(biāo)如：準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、量程比等項目上檢測條件與技術(shù)指標(biāo)都很相近，在其他指標(biāo)上《PrEN12261》的規(guī)定則更為詳細、更為嚴(yán)格，如耐久性要求、機械計數(shù)器要求等。表 2 是各標(biāo)準(zhǔn)之間一些主要技術(shù)指標(biāo)的對比。
 
2.3、國內(nèi)外品牌流量計主要性能參數(shù):
 表 3 比較了國內(nèi)外 DN100 產(chǎn)品主要性能。從圖 2、3、4 以及表 2、3 所顯示的數(shù)據(jù)可以看出，在精度、線性度，量程比等主要參數(shù)上，同*的同類產(chǎn)品如荷蘭的 Instromet 相比，TGM還是有一定的差距，但是已經(jīng)和*水平非常 這種需求，在設(shè)計時對機械傳動的類型、顯示的結(jié)接近、處于國內(nèi)水平。除此之外，國內(nèi)的產(chǎn)品 構(gòu)、外形都作了深入的調(diào)研，使 TGM 系列產(chǎn)品具大多沒有配備機械式計數(shù)器，讀數(shù)顯示是通過安裝 有區(qū)別于其他產(chǎn)品的*特征。并且，隨著 TGM 在表體上的流量顯示表直接顯示出來；用戶無法通 系列氣體渦輪流量計產(chǎn)品在技術(shù)、制造等方面的經(jīng)過渦輪流量計機械傳動系統(tǒng)的運行情況來判斷管 驗積累，試驗臺位的建立等外部條件逐漸完善，我路中氣體流動狀況，限制了用戶對儀表的選擇范 們將進一步提高其內(nèi)在技術(shù)含量及各項技術(shù)指標(biāo)。圍；而 TGM 系列渦輪流量計則充分考慮了用戶的
表 2  渦輪流量計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較
 

 PrEN12261 AGANo07ANI/ASMEMFC-4MISO9951(GB/T18940)
執(zhí)行日期1998 1980 版/1984 修訂198619932003
 特別標(biāo)注通常特別標(biāo)注通常特別標(biāo)注通常特別標(biāo)注通常
準(zhǔn)確度≤±1%±1%≤±1%±1%≤±1%±1%≤±1%±1%
 ***大 ***大    
       
  ±1% ±1%    
穩(wěn)定性0.25Qmax~ Qmax 0.25Qmax~ Qmax0.25Qmax~ Qmax0.25Qmax~ Qmax
≤0.2% ≤0.2%≤0.2%≤0.2%
  
量程比1: 10，1:20，1:30，1:501: 10，1:20，1:30，1:501: 10，1:20，1:30，1:501: 10，1:20，1:30，1:50
Qmax/ Qmin Qmax/ QminQmax/ QminQmax/ Qmin
  
 0.25Qmax~ Qmax 由制造商規(guī)定上下限    
線性度≤0.4MPa>0.4 MPa      
≤DN100    ±1.0%±0.5%      
       
 ±1.0%±0.3%      
重復(fù)性≤0.2%(0.25Qmax~ Qmax)短時間±1.0%  ≤0.2%(0.25Qmax~ Qmax)
每個流量點測 3 次，重復(fù) 3 次以天為基礎(chǔ)±1.5%  每個流量點測 3 次，重復(fù) 3 次
   
 C 低速版：1       
壓損/kPaB 實惠直徑：1.5      
 A 高速版：2.0       
耐久性以 Qmax 運行 1 000 h      
準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性不受影響      
       
臨時超載1.2Qmax 運行 1 h 1.2Qmax 運行 30 min1.2Qmax 運行 30 min1.2Qmax 運行 30 min
準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性不受影響準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性不受影響準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性不受影響準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性不受影響
 
       DN50***少時間 15 s
受壓強度試驗      50<DN<200***少時間 60 s
       DN>200***少時間 180 s
電氣連接連接應(yīng)有保護套，必須達 IP65    必須滿足 IEC79 要求
 應(yīng)配有穩(wěn)定和不能復(fù)位計數(shù)器電子或機械測量裝置電子或機械測量裝置電子或機械測量裝置
機械計數(shù)器以 m3 為單位顯示工況體積標(biāo)明未修正體積數(shù)    
 包容***大流量運行時間 8 000 h    包容***大流量運行時間 2 000 h
 TGM 系列渦輪流量計主要參數(shù)符合歐標(biāo)要求，歐標(biāo)未要求的則參照 ISO9951(GB/T18940) 

 

   表 3國內(nèi)外 DN100 產(chǎn)品主要性能比較    
          
 荷蘭Elster－AMCOEquimeterDanielActorisRMG天信儀表蒼南儀表 TGM
 I n s t r o metElster 
  Auto-    FLUXI 
 SM-RI-XTRZETMIGTMTRZ 03LWQTDSG400
 Adjust II2000 TZ
         
精度0.5 級普通型 1.0 級1.0 級0.5 級普通型 1.0 級0.5 級0.5 級1.5 級1.5 級1.0 級
  高精度 0.5 級  高精度 0.5 級     
量程比20:120:120:120:120:120:130:110:110:120:1

 

4、結(jié)束語：

  通過對國內(nèi)外渦輪流量計的性能參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)使用情況的對比分析，可以看出本公司設(shè)計、生產(chǎn)的 TGM 系列渦輪流量計產(chǎn)品，在總體水平上處于國內(nèi)地位，尤其在流道系統(tǒng)、渦輪的設(shè)計參數(shù)與齒輪速比之間的關(guān)系，機芯、傳動系統(tǒng)以及計數(shù)顯示系統(tǒng)的設(shè)計、制造等方面于國內(nèi)其他產(chǎn)品；一些性能參數(shù)已經(jīng)接近或達到水平，并擁有了自主的知識產(chǎn)權(quán)?？傊?，隨著天然氣工業(yè)的發(fā)展，本公司的 TGM 系列渦輪流量計產(chǎn)品市場前景非常廣闊。

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