[科普中国]-腰轮流量计

概述

腰轮流量计主要用于各种行业工业管道中大口径气体、液体、蒸汽介质流体的流量测量。腰轮流量计特点是压力损失小，量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定工作。插入式腰轮流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想腰轮流量计的流量仪表。RY-LUCB插入式涡街流量计防爆型，符合GB3836-83《爆炸性环境用防爆电气设备》的有关规定，防爆标志为ExdIIBT6。

LL系列腰轮流量计1、LL普通型 铸铁外壳、铝合金椭圆齿轮，圆表头带指针或方表头不带指针。2、LL-HL回零型 铸铁外壳、铝合金椭圆齿轮，表头双计数器，其中一组可回零。

3、LL-TN高温高粘型 适用温度0~200℃，适用介质粘度200~1000mpa·S。

4、LL-B不锈钢型 外壳、腰轮等所有接触到液体的零件均采用不锈钢材料。

5、LLB信号输出型 在LL型基础上安装了传感器，可输出脉冲信号。

腰轮流量计主要适用在石油和石油化工工业内。工作环境温度为-20 ～ +55 ℃, 工作场所应无剧烈震动, 流量计周围应无磁场以外的强电磁干扰,以保证精确度。要求被检测流体温度范围在-20 ～+100 ℃, 被检测流体粘度范围在0.6 ～ 500 mPa .s，工作压力在1.6 ～ 6.3MPa 以内1。

测量范围

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工作原理仪表结构流量计由罗茨流量传感器和附件组成。如图1所示：

腰轮流量计又叫罗茨流量计，其结构特征为：在流量计的壳体内有一个计量室，计量室内有一对或两对可以相切旋转的腰轮。在流量计壳体外面与两个搜轮同轴安装了一对传动齿轮，它们相互啮合使两个腰轮可以相互联动2。

腰轮流量计的工作原理可以从图2一1中的4个过程来分析。首先在结构上，由腰轮的外轮脚和流量计壳体的内壁面可以组成其有一定容积的“斗”空间.我们称为“计量室”。当有流体通过流量计时，在流量计进出口流体差压的作用下.两腰轮将按正方向旋转。在图2一1(1)中，由腰轮Q1和壳体形成一封闭的计量室。该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的单个体积。从接轮受力分析可以看出，此时腰轮Q1为主动轮.而Q2所受流体压力相互平衡.不产生旋转力。所以为从动轮。由Q1带动Q2旋转到图2一1(2)所示位置时，将计量室中的流体排向流量计出口。从腰轮受力分析可以看出.此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力.使两腰轮旋转到图2一1(3)的位置。此时与(1)的状态相反。由腰轮Q2与和壳体形成一封闭的计量室.该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的另一单个体积。而且.从腰轮受力分析可以看出，此时腰轮Q2为主动轮，而Q1所受流体压力相互平衡，不产生旋转力，所以为从动轮。由Q2带动以旋转到图2一1(4)所示位工时.将计量室中的流体又排向流盆计出口。与((2)的状态一样，此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力，使两眼轮继续旋转到图2一1(1)的位置。到此时，两接轮转子共旋转了180'。有两个计量室的流体一被排向流量计出口2。

随着腰轮从状态(1)到(4)继续旋转，就不断有流体被侧且元件分隔并从进口送到出口。只要知道计量室空间的容积。和记录腰轮的转动次数N.就可得到通过流盆计的流体体积V.显然，对于腰轮流量计

V=4Nv (2一2)

腰轮流量计能用于各种清洁液体的流量测量，尤其适用于油品计量，也可制成测量气体的流量计。它的计最准确度高，可达0.1-0.5级。其主要缺点有:体积大、笨重.压损较大.运行中振动较大等 .利用互成45度角的两对腰轮结构,可以大大减小运行中的振动噪声。

特点腰轮流量计产品设计新颖，外形美观。具有重量轻、精度高，安装使用方便等特点。是容积式流量计的典型产品之一。

应用腰轮流量计主要用于油库发油平台、码头、水上加油站进行装车、装船、售油计量、定量发货、原料进出计量、燃料消耗等方面。

技术参数

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选购要点腰轮流量计选型一般都要从这4个要点中考虑，即根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格，选型要完全符合工艺提供的仪表条件，考虑精度等级和经济性，考虑测量的安全。
1、按照被测流体的性质及流动情况，来确定腰轮流量计的型式和规格
流体的性质及流动情况决定流量计的形式和规格。首先选型要考虑流体的几个关键物理和化学性质：流体的状态(固态气态还是液态)、流体的导电性、流体的化学腐蚀性、流体的粘度。其次要充分了解各种形式的流量仪表的应用范围。在选型时应综合考虑流体的理化特性。处于固态的流体一般为粉尘或块壮，流量计选型只有冲量式流量计、皮带称和轨道衡三种。处于液态和气态的流体的流量仪表形式比较多，一般流量仪表有专用于气体测量的系列和型号，例如我们用的科氏力质量流量计就有专用与气体测量的系列型号。液体工况比较差的情况不外呼腐蚀、导电、带固体颗粒，这种情况下最好选择电磁流量计。适应高粘度的流量计主要有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计、靶式流量计、楔形流量计等，具体还要根据精度、经济性要求和其他实际工况确定。最后对于具有腐蚀的流体在选型时一定要注意流量计接液材质的选择，例如在电磁流量计用于测量盐酸液体时电极一定要采用钽电极否则电极很容易就被腐蚀掉了。
2、腰轮流量计的选择要充分考虑工艺提供的表条件。
首先要考虑介质的静压和温度，流量计的静压和耐温也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环，仪表的静压即耐压程度，它应稍大于被测介质的工作压力，一般取1.25倍，以保证不发生泄漏或意外。
其次是量程范围的选择，主要是仪表刻度上限的选择。选小了，易过载，损坏仪表;选大了，有碍于测量的准确性。国家标准规定最大流量不超过满刻度的95%;正常流量为满刻度的70%～85%;最小流量不小于满刻度的30%。最后比较重要的仪表条件是工艺管径，有些流量计没有特别大口径的，有些大口径的流量计价格十分昂贵，目前比较适合大管径的流量仪表有笛形匀速管、插入式旋涡、插入式涡轮、电磁流量计、文丘里管、超声波流量计。
3、考虑腰轮流量计的精度等级和经济性
流量计的精度等级要符合国家经委[1983]244号文件《能源计量器具准确度的要求》上的规定。一般对精度要求比较高的地方主要有进厂和进生产装置的原料计量、出装置和出厂销售的成品计量、工艺配方原料的计量、价格昂贵的物质计量等。对于生产装置中只做一般参考的流量通常选用价格比较低的玻璃转子和金属转子等价格便宜的流量计。生产中公用工程上的气体(空气、氮气、蒸气)通常采用涡街流量计，各种水主要用电磁流量计，这两种选择是即经济又能满足精度要求的。

密度检查腰轮流量计精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用于腰轮流量计贸易结算、产品交接和能源计量的场合，气体流量传感器应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级，或者更高等级; 用于过程控制的场合，气体流量传感器根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式涡轮流量计。

主要技术性能本产品执行中华人民共和国专业标准JB/T9242-1999《容积式流量计通用技术条件》，

1、工作压力（MPa）：0.6、1.0、1.6、2.5、4.0

2、工作温度（℃）：-10℃～60℃

3、介质粘度（mPa.s）：0.6～150

4、精确度的等级：0.5 0.2

5、流量范围（m3/h）

使用粘度可达2000mPa.S或更高，超过150mPa.S时

■外形及安装尺寸连接法兰标准：JB/T79-82-94

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常见故障分析腰轮流量计在使用过程中经常会出现以下问题：

1、表头卡或计数不准。

2、磁性联轴器消磁。

3、发讯器安装不到位。

4流量计壳体螺丝渗油等3。

在实际生产过程中，导致流量计故障停运因素主要是：

1、 发讯器安装不符合要求。

2、维护保养不到位。

3、责任心不强4。

影响流量计准确度的因素影响流量计准确度的因素有粘度、温度、压力、流量、杂质等因素， 由于原油是一种物理性质随着温度和压力变化的液体，比如粘度、密度、体积等，原油的这种物理性质， 对它的计量是有一定的影响。