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几种常见天然气流量计的原理及选型分析

返回列表 来源:金湖黄河自动化仪表厂} 发布日期:2023-12-31

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一般情况下,天然气流量测量主要用于贸易结算。 我国天然气贸易计量是在法定要求的质量指标下采用体积法或能量法。 现阶段,大多数仍采用体积测量。

目前,我国用于天然气流量测量的流量计产品一般有:燃气腰轮流量计、燃气超声波流量计、燃气轮机流量计、流体振动流量计、差压流量计和孔板流量计等。以下是各种流量计的比较。

气体腰轮流量计(罗茨流量计)

气体腰轮流量计又称罗茨流量计,不仅可用于测量干燥气体,还可用于测量湿气体(即伴生气)。 由于孔板流量计和涡轮流量计不适合测量含有液滴的伴生气,气体腰轮流量计因为没有严格的要求而具有一定的优势。 此外,另一个优点是它对流量脉动不敏感。

但测量天然气时应注意以下几点:

1、一般应在流量计上游安装一定目数的过滤器,防止流量计卡死或堵塞。 污水必须定期排放,滤网必须检查和清洗。

2、为防止流量计计量腔内积液,流量计应尽可能垂直安装或高于工艺管道,并定期排出积液。

3、流量计投入使用前,必须保证管道内无焊渣等杂质,并要开设旁路,防止流量计转子高速运转,损坏流量计。

4、要定期观察和关注流量计前后的压力情况,及时判断故障。

另外,气体腰轮流量计还有一个很大的缺点,就是腰轮在高速旋转时发出很大的噪音。

气体超声波流量计

气体超声波流量计的工作原理:一个探头通过介质发射信号,被另一个探头接收。 同时,第二探头也发射信号并被**探头接收。 由于介质流量的影响,两者存在时间差。 ,根据流量与时间差的换算关系,即可得到气体流量。

口径为DN25-DN200,流量范围为1m3/h-/h,初始动量低(0.02m3/h),精度高(优于±1.0%),量程比可达1:600,没有机械可动部件,长期使用几乎免维护等特点。 其价格较高,一般用于要求较高的场合。

燃气轮机流量计

燃气涡轮流量计的优点是结构简单、安装方便; 尺寸相对较小; 高准确率; 重复性好; 范围宽,可达15:1~25:1。 在输送高压气体的情况下,射程还可以进一步增大; 它的输出是脉冲频率信号,因此与可编程流量显示仪表一起使用时,很容易获得较低的系统不确定度。

具有结构简单、轻便、重量轻、压力损失小、运行稳定可靠等特点。 适用于流量变化较小、中、高流量清洁介质的管道。 是燃气输配中常用的仪表。

其缺点是涡轮高速旋转,轴承与轴之间存在机械摩擦,使用寿命不是很长。 因此,应注意润滑。 可以采用厂家提供的润滑方法定期补充润滑油。 另外,如果高速流动的气体中含有较大的固体颗粒,涡轮叶片很容易损坏。 因此,涡轮流量计前面的管道上应安装过滤器。

流体振动流量计

流量计有两种类型:涡街流量计和进动(涡旋进动)流量计。

进动涡街流量计

旋进涡街流量计是目前国内一些小型天然气配气站的**流量计产品。 工作温度范围宽; 范围大; 雷诺数在一定范围内,不受流体温度、压力、密度、粘度的影响; 它具有很强的适用性。 除含有较大颗粒或较长纤维的杂质外,一般不需要安装过滤器。 对上下游直管段要求低,上游4D、下游2D直管段就足够了。 输出频率与体积流量成线性关系。 关系。

其缺点是压力损失较大。 其次,旋进涡街流量计属于流体振动流量计,对管道振动和电磁干扰比较敏感,因此只能在振动较小、无电磁干扰的环境中使用。

涡街流量计

涡街流量计目前常用于天然气内部考核和工矿企业能耗计量。 整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小; 仪器主体可由不锈钢制成,适用于腐蚀性应用。 介质测量; 仪器无活动部件,易于安装和维护; 它具有现场液晶显示、脉冲、4-20mA输出或485串行通讯接口、可连接工业自动化系统等诸多优点。

它**的缺点是怕振动和电磁干扰。

差压流量计

差压流量计包括标准节流装置、均速管等测试部件。 它是应用历史悠久、实践经验丰富、成熟、标准规格齐全(均速管除外)、品种规格齐全的**流量计。 在 20 世纪 50 年代之前,它可能是**的天然气流量计。 它存在诸多缺点:如测量精度一般、对现场安装条件要求高、压力损失大、量程窄等。针对上述缺点,国内厂家近年来推出了一系列改进方法,如如一体化差压流量计、定值节流部件、可更换孔板节流装置、标准喷嘴的使用等,再加上20世纪80年代后差压流量计的两个组成部分:差压变送器和流量指示器都取得了突出的进步。

孔板流量计

几十年来,人们总结了数十项关于天然气计量的专题研究和实际应用,在数量的基础上发生了质的飞跃。 其标志就是标准化。 即使使用标准孔板流量计,也可以在没有实际流量的情况下使用。 校准确定信号(压差)和流量之间的关系,并估计测量误差。 它是目前**符合该标准的流量计。 为了消除其输出信号为模拟信号、重复性低、量程窄、压力损失大等重大缺点,采用微电子技术、计算机技术、定值节流件、标准喷嘴等技术装置,使其技术水平进一步提高。

选择考虑因素

这些类型的流量计在天然气流量的测量中各有其优点和缺点。 选择时,可以根据实际情况,具体问题具体分析,选择合适的流量计产品,以保证测量的正确性。

仪表性能:准确度、重复性、线性度、量程、压力损失、流量上下限、信号输出特性、响应时间等;

流体特性:流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、污垢、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流、 ETC。 ;

安装条件:管道布置方向、流向、上下游管道长度、管道直径、维护空间、管道振动、接地、供电、辅助设备(过滤、排污)、防爆等;

环境条件:环境温度、湿度、安全、电磁干扰等;

经济因素:采购费、安装费、维护费、校准费、使用寿命、运行成本(能耗)、备件等。

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