高(gao)壓氣(qi)體渦(wo)輪(lun)流(liu)量計研究 發(fa)布時間(jian):2018-10-08
摘要:針(zhen)對目前(qian)市場(chang)對計量高(gao)壓氣體渦(wo)輪流量計 的大(da)量需(xu)求,設計(ji)了(le)一種(zhong)新型高壓(ya)氣體(ti)渦輪流(liu)量計的結構方案。在常(chang)壓氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)研究的基(ji)礎上,對(dui)殼(ke)體的材料與結構、主(zhu)軸承的(de)供油系(xi)統及其(qi)軸向緩(huan)沖結構進(jin)行研究。采用理(li)論分(fen)析、結構(gou)設(she)計以及試(shi)驗(yan)驗證,研(yan)制了(le)适用(yong)于高(gao)壓環(huan)境的氣體(ti)渦輪流(liu)量(liang)計。通(tong)過耐(nai)壓試驗台(tai)裝置(zhi)模拟管道(dao)介質(zhi)壓(ya)力,對流(liu)量計供油系統(tong)及主(zhu)承(cheng)壓(ya)殼體(ti)進行可靠性測(ce)試;根據測試試(shi)驗數據,提出關于推(tui)力與活塞(sai)面積、介(jie)質(zhi)接觸(chu)面積(ji)以及介質(zhi)壓力之間(jian)所存(cun)在的經驗公式(shi);通過(guo)高(gao)壓(ya)環道裝置(zhi),在不(bu)同壓(ya)力、不(bu)同流(liu)量下(xia),對整(zheng)機進(jin)行示(shi)值誤(wu)差性(xing)能測(ce)試及分析,以優(you)化軸向緩(huan)沖結(jie)構。測(ce)試結(jie)果表(biao)明,該新型高壓(ya)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計能安全(quan)、準确(que),可長期應(ying)用于(yu)高壓介(jie)質(zhi)計量領域(yu)。 0引言(yan) 随着(zhe)國家(jia)西(xi)氣東輸、川氣(qi)東(dong)送(song)等管(guan)道的(de)建成,大量的高壓、 大口徑(jing)天然氣流(liu)量計(ji) 應用(yong)于(yu)管道沿(yan)線的分輸(shu)計量站[1]。在(zai)煤改氣的(de)大環(huan)境下(xia),其必(bi)将刺(ci)激市場對(dui)氣體流量(liang)計的大量(liang)需求(qiu)。氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計是(shi)目前國内少數(shu)能在高壓(ya)下計(ji)量的(de)流量計。本(ben)文将對其如何在高壓工況條(tiao)件下(xia)安(an)全(quan)、可靠(kao)運行進行(hang)分析(xi),主要針對承壓部件(jian)(殼體)結構(gou)理論計算(suan)、主軸(zhou)承供(gong)油功能以(yi)及高壓損(sun)時如(ru)何避(bi)免或減小(xiao)軸向(xiang)力對軸承(cheng)的軸向沖擊進(jin)行結構(gou)研(yan)究及試驗(yan)驗證,以此(ci)深入積(ji)累(lei) 氣體(ti)渦輪(lun)流量計 在(zai)高壓(ya)氣體(ti)介質(zhi)中運(yun)行的經驗(yan),爲今後(hou)産(chan)品的改進與研發提(ti)供理論支(zhi)持。 1環(huan)境适應性研究(jiu) 1.1殼體結構(gou)和材料 流(liu)量計(ji) 作爲(wei)一種具(ju)有(you)爆炸(zha)危險(xian)性的承壓(ya)類計量器(qi)具,廣(guang)泛應(ying)用(yong)于(yu)工業(ye)檢測與控制、城市燃(ran)氣(qi)檢(jian)測或(huo)計量等(deng)領(ling)域。在(zai)使用(yong)過(guo)程(cheng)中,其(qi)材料(liao)既承(cheng)受環(huan)境或(huo)介質(zhi)的接(jie)觸腐(fu)蝕,又(you)承受(shou)複雜(za)的應力載(zai)荷。在腐蝕(shi)和載(zai)荷的(de)共(gong)同作用(yong)下,流(liu)量(liang)計(ji)殼體(ti)材料(liao)容易發生(sheng)損傷和失效,導(dao)緻設(she)備(bei)發(fa)生結(jie)構性破(po)壞(huai)、洩漏(lou)或爆(bao)炸等(deng)惡性(xing)事故。其常見的(de)失效模式有強(qiang)度失(shi)效、剛(gang)度失(shi)效、失(shi)穩失(shi)效和(he)洩漏失(shi)效(xiao)[2]。本小(xiao)節僅(jin)針對強度(du)失效(xiao)這一現象(xiang)進行分析。以TBQM-DN300焊(han)接殼體爲例,其(qi)結構如圖1所示(shi)。 在高(gao)壓介(jie)質的(de)工況(kuang)環境下,對(dui)主承(cheng)壓零(ling)件———殼體的(de)材質選(xuan)型(xing)以及(ji)強度校核(he)應進(jin)行理論計算分(fen)析及(ji)校核(he)。其壁(bi)厚的計算(suan)公式依據(ju)标(biao)準(zhun)《工業(ye)金屬(shu)管道(dao)設計規範(fan)》(GB50316-2000)[3]。當直(zhi)管計(ji)算厚度(du)ts小(xiao)于直(zhi)管外(wai)徑(jing)D0的(de)1/6時,承(cheng)受内壓直(zhi)管的計算(suan)厚度不應(ying)小于式(1)的(de)計算(suan)值。設(she)計厚度tsd應(ying)按式(3)計算。 式中(zhong):ts爲直(zhi)管計(ji)算厚(hou)度,mm;P爲設計(ji)壓力(li),MPa;D0爲直管(guan)外(wai)徑,mm;[σ]t爲(wei)在設計溫度下材料的(de)許(xu)用應(ying)力,MPa;Ej爲焊(han)接(jie)接頭系數(shu);tsd爲直管設(she)計厚度,mm;C爲(wei)厚度(du)附加(jia)量之(zhi)和,mm;C1爲(wei)厚度(du)減薄附加量,mm;C2爲(wei)腐(fu)蝕或腐(fu)蝕附(fu)加(jia)量,mm;Y爲計(ji)算系數(shu)。 設計溫(wen)度根據(ju)流量計(ji)使用溫度選取(qu),一般(ban)爲-20~+80℃;設計壓(ya)力P根(gen)據ANSI600法蘭公(gong)稱壓(ya)力(li),選(xuan)取爲(wei)11MPa;鋼管外徑(jing)及公(gong)稱壁厚分别爲(wei)377mm與22mm,其餘參數按(an)《工業金屬(shu)管道(dao)設計(ji)規(gui)範(fan)》與《壓(ya)力管(guan)道規範-工(gong)業管(guan)道第2部分(fen):材料》标準(zhun)選取(qu)。将以(yi)上相關參(can)數按式(shi)(1)計(ji)算。厚(hou)度附加量C1與腐(fu)蝕附加量C2取值(zhi)按《流(liu)體(ti)輸送用(yong)不鏽(xiu)鋼無(wu)縫鋼(gang)管》與(yu)《鋼制(zhi)對焊(han)管件規範(fan)》标準(zhun)選取(qu),并(bing)代(dai)入式(shi)(3)。由此可得(de)直管厚度(du)校核計算(suan)參數(shu),如表1所示。 圖表(biao)1直(zhi)管(guan)厚度(du)校核計(ji)算(suan)參數表 由表(biao)1可知,鋼(gang)管的公稱(cheng)壁厚(hou)大于(yu)設(she)計壁厚(hou),故所選鋼(gang)管的(de)壁厚(hou)符合要求(qiu)。因許用應(ying)力已(yi)考慮(lü)到安(an)全系(xi)數,故建議(yi)公稱壁厚(hou)選(xuan)擇(ze)可按(an)設計(ji)厚(hou)度(du)的1.1倍(bei)選擇(ze)即可。不難(nan)看出,流量(liang)計殼(ke)體在(zai)選材時,應(ying)滿足殼體的高(gao)壓工(gong)作條件,并(bing)需考慮内(nei)部介質腐蝕及載荷(he)沖擊(ji)等(deng)失效形(xing)式,同(tong)時結(jie)合産(chan)品成(cheng)本等(deng)相關(guan)因素(su)。綜上所述(shu),本文流量(liang)計殼體采(cai)用(yong)Q345材(cai)質,最(zui)小壁厚爲(wei)22mm。 1.2供油(you)系統(tong)結構(gou)設計(ji)優化 渦(wo)輪(lun)流量(liang)計 屬于速度式(shi)流量計量儀器(qi)。其通(tong)過采集渦(wo)輪旋轉頻(pin)率并(bing)結合溫(wen)度、壓力(li)傳感器相(xiang)關參數,計量流過流(liu)量計(ji)的标(biao)況體積量(liang)。其旋轉部(bu)件一(yi)般選(xuan)用深(shen)溝球(qiu)滾(gun)珠(zhu)軸承(cheng)。其正(zheng)常運(yun)行時需要潤滑,否則(ze)幹摩擦(ca)會(hui)很快損壞(huai)軸(zhou)承。本小(xiao)節所(suo)研究(jiu)的是(shi)如何(he)克服在高(gao)壓介質(zhi)工況條件下産生(sheng)的反(fan)作用(yong)力(li)對潤滑(hua)油的(de)進入造成(cheng)的不(bu)良(liang)影響。 假(jia)設軸(zhou)承(cheng)腔體内(nei)部的(de)油路結構(gou)如圖(tu)2所示。其中(zhong):2爲潤(run)滑油與介質接(jie)觸的(de)噴嘴(zui)直徑,前(qian)噴(pen)嘴與軸向(xiang)成60°夾角。 圖(tu)2軸承腔體(ti)油路結構(gou)圖 由(you)圖2可(ke)知,其(qi)流量計外(wai)部需(xu)配(pei)套(tao)油泵組件(jian)及(ji)外部外(wai)管,由單向(xiang)閥、活塞、手柄、油(you)杯等(deng)組成(cheng)。假設(she)活塞(sai)直徑(jing)爲12mm,對流量(liang)計内(nei)部(bu)按(an)照氣(qi)密性(xing)試(shi)驗要求(qiu)進行(hang)加壓(ya)并測(ce)試,同(tong)時在單向(xiang)閥與活(huo)塞的潤滑油(you)腔室中檢(jian)測其(qi)潤(run)滑(hua)油液體壓力,數據記(ji)錄如(ru)表2所(suo)示。 圖(tu)表2壓(ya)力數(shu)據表(biao)(12mm活塞) 從表(biao)2數據(ju)可知(zhi),供油壓差(cha)與介(jie)質壓(ya)力的(de)比值爲0.059~0.061,平均值(zhi)爲0.06。而潤(run)滑(hua)油和(he)氣體介質接觸(chu)噴嘴(zui)面積(ji)S1與供(gong)油活(huo)塞的面積(ji)S2比值(zhi)相近(jin)。按圖(tu)2噴嘴(zui)幾(ji)何尺寸(cun),并結合活(huo)塞直(zhi)徑,計(ji)算面積之(zhi)比: 油(you)杯供油阻(zu)力來(lai)自氣體介(jie)質壓力(li)的反作(zuo)用力(li)、密(mi)封(feng)圈摩(mo)擦以(yi)及沿(yan)程阻(zu)力、壓縮彈簧所(suo)産生(sheng)的反作用(yong)力等(deng)。其(qi)中,最爲(wei)明顯的(de)是氣體(ti)介質壓力的反(fan)作用力。其(qi)在活塞處的受(shou)力情(qing)況爲(wei): F=P2S2=(S1+S2)P1(5) P1來(lai)自(zi)法蘭(lan)公稱(cheng)壓力(li)等級(ji),其按設計(ji)要求(qiu)進行(hang)選取(qu)。若需(xu)降低氣體介質壓力對供油的(de)阻力(li),可對(dui)S1、S2的相(xiang)關參數進行調(diao)整。如将(jiang)供油活(huo)塞的外徑(jing)按8mm設(she)計,相(xiang)關數據記錄如表(biao)3所(suo)示。 圖(tu)表3壓力(li)數(shu)據表(biao)(8mm活塞(sai)) 從表3數據(ju)可知,供油(you)壓差(cha)與氣(qi)體(ti)介質壓(ya)力的比值(zhi)在0.134~0.135範(fan)圍内,平(ping)均值爲(wei)0.134。而潤滑(hua)油(you)和氣體介質接觸面(mian)積S1與(yu)供油(you)活塞(sai)的面(mian)積比值相(xiang)近。按圖2噴(pen)嘴幾何尺(chi)寸,并(bing)結合(he)活塞直徑,計算(suan)面積(ji)之比(bi): 式6 由(you)此可初步(bu)驗證(zheng)經驗(yan)公式(3)的正(zheng)确性(xing)。與此同時(shi),當氣(qi)體介(jie)質壓(ya)力爲9.45MPa時(shi),其(qi)活塞(sai)受力(li)與其(qi)外徑(jing)息息相關(guan)。活塞(sai)外徑(jing)尺(chi)寸分别(bie)爲12mm與8mm時,其所承(cheng)受的(de)反作用力(li)爲1132.74N與538.98N。 2推力(li)軸承(cheng)研究(jiu)試驗 随着(zhe)氣體介(jie)質(zhi)壓力(li)的增加(jia),在(zai)管道(dao)上進(jin)行(hang)計(ji)量的(de)氣體(ti)渦輪流量(liang)計前(qian)後壓差必(bi)将增(zeng)大。壓(ya)差的(de)變化将(jiang)影(ying)響葉(ye)輪的(de)受力(li)狀況(kuang)。通常情況(kuang)下,氣(qi)體介(jie)質的壓力(li)并不(bu)是穩定增(zeng)加或(huo)減(jian)小,頻繁(fan)變化的壓(ya)差容(rong)易使(shi)葉輪受到(dao)沖擊(ji),從而(er)無法(fa)計量(liang)流量[4]。 工業(ye)生産中的大型(xing)旋轉(zhuan)機械(xie)由徑(jing)向軸承支(zhi)承,并配以(yi)推(tui)力軸承(cheng)以抵消軸(zhou)向力(li)。通常(chang)在(zai)對(dui)此類(lei)機械(xie)進行(hang)研究(jiu)時,注意力(li)集中(zhong)在徑(jing)向軸(zhou)承的(de)行爲(wei)上,而(er)忽視(shi)了推力(li)軸(zhou)承對系統(tong)橫(heng)向(xiang)振動(dong)的影響(xiang)[5]。 深(shen)溝球(qiu)軸承(cheng)加推(tui)力軸(zhou)承的(de)組合(he),可在承受(shou)很高徑向(xiang)負荷(he)的同時承(cheng)受一(yi)定的(de)軸向(xiang)負荷。根據(ju)以往(wang)的經(jing)驗,組合軸(zhou)承理論上(shang)能保證葉輪在(zai)受到(dao)氣體的軸向沖擊時(shi),由推(tui)力軸(zhou)承抵(di)消部(bu)分作用在(zai)深(shen)溝(gou)球軸(zhou)承的(de)軸向力,以保護(hu)深溝球軸(zhou)承免于損(sun)壞[6]。 本(ben)文接(jie)下來(lai)将對(dui)氣體渦輪(lun)流量(liang)計進行氣體沖(chong)擊試驗(yan),研究對(dui)比氣(qi)體(ti)渦輪流(liu)量計在配(pei)有推(tui)力軸承和(he)沒有(you)推力軸承(cheng)的情(qing)況下(xia)的(de)檢定數(shu)據,以(yi)此探(tan)索和(he)驗證(zheng)推力軸承(cheng)在高壓氣體渦(wo)輪流(liu)量計應用(yong)的可行性(xing)。 2.1檢定所用(yong)的(de)裝(zhuang)置 本(ben)文帶壓檢定所(suo)用裝(zhuang)置(zhi)是高壓(ya)環道氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝(zhuang)置。其以(yi)空氣(qi)爲(wei)介質,工作壓(ya)力範圍爲(wei)0.1~2.0MPa,其流量(liang)範(fan)圍爲(wei)1~2500m3/h,檢測口徑爲DN20~DN250,不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.33%。 2.2試驗對象(xiang) 試驗對象(xiang)爲2台TBQM-G160-DN100渦輪(lun)流量(liang)計。流(liu)量(liang)範圍爲(wei)20~400m3/h,壓力(li)等級(ji)爲PN16。爲(wei)了便(bian)于區分,将(jiang)殼體(ti)編号(hao)爲17110971的渦輪(lun)流(liu)量計标(biao)記爲TA,殼(ke)體(ti)編号爲17110957的(de)渦輪流量(liang)計标(biao)記(ji)爲(wei)TB。其中(zhong):TA按照(zhao)标準(zhun)裝配(pei)工藝(yi),不(bu)配(pei)推力軸承(cheng);TB在TA的(de)基礎(chu)上加(jia)裝(zhuang)了(le)一隻(zhi)推力(li)軸承。TB的機(ji)芯結構如(ru)圖3所示。 圖(tu)3機(ji)械(xie)芯結(jie)構圖(tu) 2.3試驗(yan)步驟(zhou) 2.3.1常壓(ya)檢定(ding) 首先,對(dui)2台流量(liang)計進行常壓檢(jian)定。檢定(ding)參照JJG1037-2008《渦(wo)輪流量計檢定(ding)規程》[7],檢定的流(liu)量點(dian)爲7點。 2.3.2 氣體(ti)沖擊試驗與高(gao)壓檢定爲了研(yan)究加(jia)裝推(tui)力軸(zhou)承的流(liu)量計在(zai)高壓(ya)情況下的(de)計量(liang)特性,以及(ji)其抗氣體(ti)沖擊(ji)的能(neng)力是否達(da)到預期的(de)效果(guo),本試(shi)驗(yan)将(jiang)在高(gao)壓環道氣(qi)體流量标(biao)準裝(zhuang)置中(zhong)進行。同時(shi),爲達(da)到試驗(yan)要(yao)求,在(zai)裝置上(shang)加裝一(yi)個手動球閥,如(ru)圖4所(suo)示,以(yi)有效避免(mian)标(biao)準裝置(zhi)損壞。 圖(tu)4高(gao)壓沖(chong)擊試(shi)驗裝置結(jie)構圖 ①在高(gao)壓環(huan)道(dao)氣(qi)體流(liu)量标準裝(zhuang)置上(shang),對2台(tai)流量(liang)計進(jin)行多(duo)種(zhong)壓力情(qing)況下的标定,壓力分(fen)别(bie)爲常壓(ya)、0.8MPa、1.6MPa。 ②進行(hang)氣體沖擊(ji)試驗(yan),而後進行(hang)檢定。本(ben)文(wen)要試(shi)驗流(liu)量(liang)計在壓(ya)力波動(dong)情(qing)況下(xia)的抗(kang)沖擊能力(li),但是受限(xian)于目(mu)前的技(ji)術(shu)和設(she)備,暫(zan)時沒辦法(fa)完全按照(zhao)試驗(yan)要求來配置裝置。天信儀表集(ji)團的(de)高(gao)壓(ya)環道(dao)氣體(ti)流量标準(zhun)裝置(zhi)可以(yi)分别(bie)對每(mei)段(duan)管(guan)段或(huo)者不(bu)同區(qu)域進(jin)行單(dan)獨加(jia)壓,以(yi)實現不同(tong)壓力(li)的氣(qi)體(ti)對(dui)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)沖擊。首先(xian),将圖4中的(de)自動(dong)閥1、2關閉,同(tong)時手(shou)動關(guan)閉手(shou)動閥;然後對單(dan)獨加壓(ya)區加壓(ya)到測試壓力值(zhi)。由于(yu)被(bei)檢(jian)表正(zheng)處于常(chang)壓情況下,可瞬(shun)間(jian)打開(kai)手動閥,以保證(zheng)流量(liang)計(ji)瞬時壓(ya)差達(da)到測(ce)試壓(ya)力值(即(ji)對被檢(jian)表進行(hang)軸向沖(chong)擊,以模拟(ni)因人(ren)爲誤操作(zuo)而形(xing)成對高(gao)壓渦輪(lun)流量計葉(ye)輪的(de)沖擊(ji))。 ③分(fen)别對2台(tai)渦輪流(liu)量計進(jin)行0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa的(de)壓(ya)力沖擊(ji),在每(mei)個壓(ya)力沖(chong)擊完(wan)成(cheng)後(hou)進行(hang)常壓檢(jian)定(ding),并對(dui)比數(shu)據(ju)。 2.4試(shi)驗數(shu)據及分析(xi) 2.4.1常壓檢定(ding)數據 常壓(ya)檢定數(shu)據(ju)如表5所示(shi)。以(yi)其作爲(wei)基準數(shu)據(ju),便于(yu)與高(gao)壓(ya)、沖擊後(hou)測試(shi)數據進行(hang)比對分析,從中(zhong)發現規(gui)律(lü)并對其結(jie)構(gou)進行優(you)化[8]。 圖表(biao)5常(chang)壓檢(jian)定數(shu)據 表5中:TA的(de)儀表系數爲13599.17;TB的儀表(biao)系數爲13488.77。 2.4.2高(gao)壓與沖擊(ji)後檢定數(shu)據(ju) ①TA在0.1MPa(常壓(ya))、0.8MPa、1.6MPa壓力下的(de)示值誤差曲(qu)線(xian)如圖(tu)5所示(shi)。圖5中(zhong),上限和下(xia)限折(she)線表(biao)示合格(ge)示(shi)值誤(wu)差的(de)臨界(jie)點,合(he)格的流量(liang)計産(chan)品的(de)示值誤差(cha)必須(xu)在(zai)上(shang)限和(he)下限之間。 圖5示(shi)值誤差曲線 TA每(mei)次經過(guo)高壓(ya)氣體沖擊(ji)後再(zai)進行常壓(ya)檢定的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線(xian)如圖6所(suo)示。 圖(tu)6不(bu)同壓力(li)沖擊(ji)後的(de)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian) 圖6中(zhong):A爲常(chang)壓檢定示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線;B~I分(fen)别爲(wei)0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa壓力(li)沖擊(ji)後的(de)常(chang)壓(ya)檢定(ding)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)。與常壓下所測的數(shu)據對比,當(dang)氣體壓力(li)大于(yu)或等于0.4MPa時(shi),經過(guo)氣體沖擊的氣體渦(wo)輪流量計(ji)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線斜率增(zeng)加,主(zhu)要表現在(zai)小流(liu)量的示值(zhi)誤差(cha)與流量(liang)計(ji)沒經(jing)過沖擊時(shi)測的(de)數據相差(cha)甚多(duo),小流(liu)量示值誤(wu)差接(jie)近EN12261所規定(ding)的最大允許誤(wu)差(±2%)。而當(dang)氣體壓(ya)力爲0.8MPa時,小(xiao)流量(liang)示值誤(wu)差達到(dao)峰值(zhi),爲(wei)-1.824%。 ②編(bian)号爲(wei)TB的表(biao)在0.1MPa(常(chang)壓)、0.8MPa、1.6MPa壓(ya)力下(xia)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線如(ru)圖7所示。 圖7示值誤差(cha)曲線(xian) 對比圖(tu)7和圖5可(ke)知,在沒(mei)有(you)高壓(ya)氣體(ti)沖擊而僅(jin)在高壓(ya)介質下(xia)的檢(jian)定,相較于(yu)普通渦(wo)輪流量(liang)計,帶(dai)推力(li)軸承(cheng)的氣(qi)體渦輪流(liu)量計(ji)在不(bu)同壓(ya)力下(xia)的線(xian)性曲線更(geng)加(jia)穩定。 TB每(mei)次經過高(gao)壓氣體沖(chong)擊(ji)後再進(jin)行常壓(ya)檢定的示值(zhi)誤(wu)差曲線(xian)如圖(tu)8所示(shi)。 圖8不(bu)同壓力沖(chong)擊後(hou)的示值(zhi)誤(wu)差曲(qu)線 圖8中(zhong):A’爲常壓(ya)檢定示值誤差(cha)曲線(xian);B’~I’分(fen)别爲0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa壓(ya)力沖擊後的常壓檢(jian)定示值誤(wu)差曲線(xian)。 從(cong)圖8中(zhong)可以看出,大部(bu)分的(de)曲線(xian)都在(zai)上下(xia)限之間,曲(qu)線穩定,且(qie)與常壓下的檢定數(shu)據相差不(bu)大。唯(wei)獨在(zai)壓力1.6MPa的氣(qi)體沖(chong)擊後,小流(liu)量的(de)示(shi)值誤差(cha)較大,爲-1.306%,但其在(zai)最大(da)允許(xu)誤差(cha)限之内。從(cong)數據(ju)上看(kan),TB的抗沖擊(ji)能力優于(yu)TA。 3結束(shu)語 本文(wen)對目前(qian)氣體渦輪(lun)流量計在(zai)高壓工況(kuang)下的幾個(ge)問題進行(hang)了(le)分析改(gai)進和試驗(yan)驗證。首先,根據(ju)計算(suan)及理論分(fen)析,選(xuan)擇材(cai)質(zhi)以及設(she)計壁厚。其次,設(she)計改(gai)進的(de)油泵(beng)結構可(ke)在高壓(ya)狀況(kuang)下(xia)更(geng)輕松(song)地對軸(zhou)承(cheng)供油,保證(zheng)高(gao)效穩定(ding),避免(mian)了高(gao)壓下(xia)無法(fa)給(gei)軸承供(gong)油的(de)極(ji)端(duan)情況(kuang);同時(shi),根據(ju)測試(shi)試驗(yan)數(shu)據(ju),推導(dao)出關于推力與(yu)活塞面(mian)積(ji)、介質(zhi)接觸面積以及(ji)介質壓力之間(jian)所存在(zai)的經驗(yan)公式(shi),爲後(hou)期油泵系(xi)統的(de)結構(gou)優化(hua)提(ti)供(gong)了理(li)論基礎。通過上(shang)述受力(li)情(qing)況分(fen)析并(bing)結(jie)合人體(ti)工程(cheng)學對手動(dong)加油手柄(bing)進行(hang)結構優(you)化設計,使其(qi)滿(man)足高壓(ya)氣體(ti)介(jie)質(zhi)的供(gong)油功(gong)能。最後,安(an)裝了(le)推力(li)軸承(cheng)後的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計,在(zai)高壓(ya)下有(you)更強(qiang)的抗(kang)沖擊(ji)能力(li)。目前(qian),在1.6MPa壓(ya)力沖(chong)擊下(xia),示值誤差(cha)能滿(man)足要(yao)求。鑒于目(mu)前的(de)試(shi)驗研究(jiu)還不夠系統和(he)全面,未來(lai)将進行更多的(de)改進(jin)及試(shi)驗,使産品(pin)能夠承受更高(gao)的壓(ya)力沖(chong)擊,實(shi)現流(liu)量(liang)計量更(geng)精确、更可(ke)靠的目标。
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