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各種天然氣流量測(cè)量流量計(jì)對(duì)比分析

來(lái)源:西安三聯(lián)測(cè)控技術(shù)有限公司   2025年02月14日 16:50  

天然氣是非常重要的清潔優(yōu)質(zhì)能源,已廣泛地用于國(guó)民生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。目前,在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,天然氣消費(fèi)占能源消耗總量的比例逐漸提高。在天然氣產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展過(guò)程中,天然氣能源的準(zhǔn)確有效計(jì)量,是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段

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我國(guó)天然氣計(jì)量常以體積表示,法定單位是m3。天然氣體積是隨天然氣的溫度和壓力而變化的。為了便于比較,必須規(guī)定某種狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

我國(guó)規(guī)定天然氣流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是:壓力為0.101325MPa,溫度為293.15K。如果沒(méi)有特別指明為工作狀態(tài)下的天然氣流量,一般是指在上述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的天然氣的體積流量。天然氣流量計(jì)量的方法很多,可用的流量?jī)x表也很多

目前,我國(guó)用于天然氣流量測(cè)量的流量計(jì)產(chǎn)品大致有:氣體腰輪流量計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)和孔板流量計(jì)等。下面我們就這些流量計(jì)的使用做個(gè)簡(jiǎn)單的比較。

氣體腰輪流量計(jì)又稱(chēng)之為羅茨流量計(jì),不僅可用來(lái)計(jì)量干氣,也可以來(lái)計(jì)量濕氣(即伴生氣)。由于孔板流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不適應(yīng)測(cè)量含有液滴的伴生氣,氣體腰輪流量計(jì)因沒(méi)有嚴(yán)格要求,所以相對(duì)具有一定的優(yōu)勢(shì)。此外,其另一優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流動(dòng)脈動(dòng)不敏感。

但在測(cè)量天然氣時(shí)要注意以下幾點(diǎn):

1、一般在流量計(jì)的上游應(yīng)加裝一定目數(shù)的過(guò)濾器,以防止流量計(jì)被卡、堵,并要定期排污以及檢查和清洗過(guò)濾網(wǎng)。

2、為了防止流量計(jì)計(jì)量腔積液,流量計(jì)盡量垂直安裝,或高出工藝管線,并要定期排出積液。

3、流量計(jì)投用前必須保證管道內(nèi)沒(méi)有焊渣等雜質(zhì),并開(kāi)旁路,防止流量計(jì)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行,損壞流量計(jì)。

4、必須經(jīng)常性觀察留意流量計(jì)前后的壓力,及時(shí)判斷故障。

此外,氣體腰輪流量計(jì)還有一個(gè)很大的缺點(diǎn),就是腰輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪聲較大。

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氣體渦輪流量計(jì)是目前使用較為頻繁的天然氣流量測(cè)量?jī)x表,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便;外形尺寸相對(duì)較小;精確度高;重復(fù)性好;范圍度寬可達(dá)到10:1,在高壓輸氣的情況下,范圍度還可進(jìn)一步增大;其輸出為脈沖頻率信號(hào),因此在同可編程流量顯示表配用時(shí),容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。

其不足之處是渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng),軸承與軸之間機(jī)械摩擦,壽命不很長(zhǎng),因此應(yīng)注意潤(rùn)滑,可利用制造廠所提供的潤(rùn)滑手段,定期補(bǔ)給潤(rùn)滑油。另外,高速流動(dòng)的氣體中如果含有較大的固體顆粒,很容易將渦輪葉片打壞,因此,渦輪流量計(jì)前的管道上應(yīng)加裝過(guò)濾器。

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旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是目前國(guó)內(nèi)一些小型天然氣配氣站長(zhǎng)選的流量計(jì)產(chǎn)品,其具有工作溫度范圍寬;范圍度大;雷諾數(shù)在一定范圍內(nèi),不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響;適用性強(qiáng),除含有較大顆粒或較長(zhǎng)纖維雜質(zhì)外,一般不需裝過(guò)濾器;對(duì)上下游直管段要求較低,取上游4D和下游2D直管段即可;輸出頻率同體積流量成線性關(guān)系。

其不足之處是壓損較大,其次,旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬流體振動(dòng)式流量計(jì),對(duì)于管道振動(dòng)和電磁干擾較敏感,所以只能在振動(dòng)較小、無(wú)電磁干擾的環(huán)境中使用。

四、渦街流量計(jì)

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渦街流量計(jì)目前一般在工礦企業(yè)的天然氣內(nèi)部考核和能源消耗的計(jì)量應(yīng)用較多,其有著整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬,壓力損失小;儀表主體可采用不銹鋼材質(zhì)制造,適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量;儀表無(wú)可動(dòng)部件,安裝維護(hù)簡(jiǎn)單;現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485串行通訊接口,可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接等諸多優(yōu)點(diǎn)。


其最大的缺點(diǎn)就是特點(diǎn)怕振動(dòng),怕電磁干擾。

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五.孔板流量計(jì)

孔板流量計(jì)是目前使用量最大的用于測(cè)量天然氣流量的流量?jī)x表。幾十年來(lái)人們已經(jīng)總結(jié)了幾十項(xiàng)針對(duì)天然氣計(jì)量的專(zhuān)項(xiàng)研究和實(shí)踐應(yīng)用,在量的基礎(chǔ)上發(fā)生了質(zhì)的飛躍,其標(biāo)志就是標(biāo)準(zhǔn)化,即使用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì),其可以無(wú)須進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)而確定信號(hào)(差壓)與流量的關(guān)系,并估算其測(cè)量誤差,是目前在全部流量計(jì)中是惟一達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號(hào)為模擬信號(hào)、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點(diǎn),采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定值節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等技術(shù)裝置,使其技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高

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