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椭圆齿轮流量计的使用与维护


文章日期:2017-07-24|阅读数:


要:椭圆齿轮流量计是一种广泛使用的容积式流量计,本文简要叙述了椭圆齿轮流量计的工作原理及安装注意事项,总结了椭圆齿轮流量使用时需注意的问题,并简要说明了现场故障的处理方法。

0、引言:
  椭圆齿轮流量计是容积式流量计的一种,用于精密的连续或间断的测量管道中液体的流量或瞬时流量。它特别适合于重油、聚乙烯醇、树脂等粘度较高介质的流量测量。作为一种高精度的流量仪表,椭圆齿轮流量计在现场使用中有许多需要注意的地方,根据笔者在现场使用椭圆齿轮流量计的一些经验,总结出来与同行商榷。
 
1、椭圆齿轮流量计的工作原理
  椭圆齿轮流量计是一种容积式流量计,椭圆齿轮流量计的测量部分主要由两个相互啮合的椭圆齿轮及其外壳(计量室)所构成,如图 1 所示。
图1  椭圆齿轮工作过程
图1  椭圆齿轮工作过程
  椭圆齿轮在被测介质的压差△P = P l - P 2 的作用下,产生作用力矩使其转动。在(a )所示位置时,由于 P 1 > P 2 ,在P 1 和 P 2 的作用下所产生的合力矩使轮 1 产生顺时针方向转动,把轮 1 和壳体间的半月形容积内的介质排至出口,并带动轮 2 作逆时针方向转动,这时 1 为主动轮,2 为从动轮;在(b )上所示为中间位置,1 和 2 均为主动轮;而在(c )上所示位置,P 1 和 P 2 作用在1 轮上的合力矩为零,作用在2 轮上的合力矩使 2 轮作逆时针方向转动,并把已吸入半月形容积内的介质排至出口,这时 2 为主动轮,1 为从动轮,与(a )上所示情况刚好相反。如此往复循环,轮 1 和轮 2 互相交替地由一个带动另一个转动,将被测介质以半月形容积为单位一次一次地由进口排至出口。显然,图 1(a )、(b )、(c )所示,仅仅表示椭圆齿轮转动了 1 / 4 周的情况,而其所排出的被测介质为一个半月形容积。所以,椭圆齿轮每转一周所排比的被测介质量为半月形容积的 4 倍,则通过椭圆齿轮流星计的体积流量Q 为:Q = 4 n υ0  ,式中:n 为椭圆齿轮的旋转频率( 转/秒) ;υ0 为半月形部分的容积(贝)。这样,在椭圆齿轮流量计的半月形容积υ0 一定的条件下,只要测出椭圆齿轮的旋转速度 n ,便可知道被测介质的流量。椭圆齿轮流量计流量信号(即椭圆齿轮的旋转速度 n )的显示,有就地显示和远传显示两种。就地显示将齿轮的转动通过一系列的减速及调整转速比机构之后,直接与仪表面板上的指示针相连,并经过机械式计数器进行总量的显示。
 
2、椭圆齿轮流量计的安装要求:
2 . 1、椭圆齿轮流量计的安装环境要求:
(1 )应尽可能选择灰尘少、周围无腐蚀性气体、无强烈振动和距热源较远的地方;
(2 )流量计安装的环境温度为-1 5 ~4 0 C 。
2 . 2 椭圆齿轮流量计的安装技术要求
(1 )椭圆齿轮流量计对前后直管段没有一定的要求。它可以水平或垂直安装。安装时,应使流量计的椭圆齿轮转动轴与地面平行;
(2 )在现场安装的时候,应注意流量计壳体上的箭头方向与流体的流动方向一致;
(3 )被测流体应不含颗粒物质或脏物,否则在流量计的入口前必须安装过滤器。如果流体中含有大量的夹杂物时,过滤器的口径应比一般标准大一级或安装并联双过滤器。若含气体应安装排气装置;
(4 )被测流体应充满流量计的计容室及其前后连接管道,如果被测流体含有气体时,流量计及过滤器前应安装气体分离器;
(5 )流量计安装在与其进出口接头公称内径相同的管道上,管道与流量计连接时,应不使密封件突入流体内;
(6 )连续运行的管路,流量计应安装在水平管道时,应加装旁路管道,以便于清洗和检修;当流量计安装在垂直管道上时,流量计应安装在旁路管道中,以防止杂物落入仪表。当流体的流向自下而上时,流量计上部的竖直管要尽量短,以减少上部配管中的杂质的沉淀。
 
3、流量计使用时的注意事项:
(1 )被测流体的流量、温度、压力、粘度等的范围要符合流量计的铭牌规定;
(2 )流量计在初次投运时,应先开旁路,将配管中的污积物完全洗净,严禁用扫线蒸汽通过流量计;
(3 )被测流体的流量应稳定,启动或关闭阀门时,动作要缓慢,避免产生水锤现象,损坏流量计。在启动高温流体的流量计时,由于转子和壳体的温升不一样,前者快而后者慢,因此流量计的温度的变化不能太剧烈,否则会造成转子卡死;
(4 )流量计的测量范围不能选得太小,如果连续使用在流量计的上限范围,则转子会长期高速旋转而磨损,从而缩短流量计的使用寿命;
(5 )流量计在停运时,对容易凝固的介质要用蒸汽立即扫线,扫线的时候,不能让转子的转速太快,也不要进行反吹,蒸汽的温度不能超过流量计的温度范围。在蒸汽扫线以后,应把残留的积水放掉,否则当气温在 0 ℃以下时,残水会把转子冻裂;
(6 )正常使用的时候要注意流量计两端的压降,如果压降突然增大,此时就应该停运进行检修;
(7 )流量计在长时间停运而再次投运时, 应先检查流量计的内部有无污积物及腐蚀后方可使用。
 
4、 故障原因及排除方法:
在日常维护中经常会遇到以下问题:
4.1、故障现象:
椭圆齿轮不转故障原因:管道内有杂物或被测介质含杂物多,而且过滤器损坏,杂质进入表内,齿轮卡住。排除方法:拆洗仪表与管道,维修过滤器。
4.2、故障现象:
轴向密封联轴器漏夜
故障原因:(1 )密封填料磨损。(2 )缺乏密封油。
排除方法:(1 )拧紧压盖或更换填料。(2 )加填密封油。
4.3、故障现象:
指针不动或指针转动不稳定
故障原因:(1 )指针、垫圈松动。(2 )齿轮转动部位不
灵活。
排除方法:(1 )重新紧固指针。(2 )检查转动部件,消
除不灵活现象。
4.4、故障现象:
小流量误差偏小过大
故障原因:轴承磨损或计量箱壁变形,使椭圆齿轮与
计量箱壁相碰。
排除方法:更换轴承,修理变齿轮处的计量箱壁和齿
轮,使转送灵活。
4.5、 故障现象:
误差变化过大
故障原因:(1 )流体有大波动。(2 )流体内含有气体。
排除方法:(1 )减少流体脉动。(2 )在涡街流量计前加
装气体分离器。
4.6、故障现象:
误差过大,但误差变化不大
故障原因:(1 )使用期超过。(2 )拆装后间隙发生变化。
排除方法:重新校验调整。
4.7、故障现象:
发信器无信号
故障原因:(1 )发信器位置不当。(2 )极性接反。
排除方法:(1 )重新调整发信器位置左右、前后移动。
(2 )重新核接“+ ”、“- ”极信。
 
5、小 结:
  椭圆齿轮流量按照要求正确安装后即可保证足够的精度,通常累计值的精度可达 0 . 5 级,是一种较为准确的流量计量仪表。但是,如果使用时被测介质的流量过小,仪表的泄漏误差的影响就会突出,不能再保证足够的测量精度。因此,不同型号规格的椭圆齿轮流量计对***小使用流量有一允许值,只有当实际被测流量大于该下限流量允许值时,测量精度才能得到保证。其次,使用椭圆齿轮流量计要注意被测介质的温度不能过高,否则不仅会增加测量误差,而且有使齿轮发生卡死的可能。为此,椭圆齿轮流量计在仪表所规定的使用温度范围内使用。长期使用后的椭圆齿轮流量计,其内部的齿轮会被腐蚀和磨损,从而影响测量精度。因此,要经常注意观察,并定期拆下进行检查,若条件允许***好定期进行标定。


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