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摘要:天然气作为清洁能源,得到越来越广发的使用,如何降低供销差率是一个难题。影响供销差率的因素有很多,流量计的选型是最为重要的因素之一。本文就燃气流量计的选型,进行了一个浅显的探讨。
关键词:降差;流量计;选型
城市环境日益恶化的今天,天然气作为一种清洁能源,越来越得到广泛的使用。近年来,我市的燃气建设也有了长足的发展,但随着销气量的日益增加,居高不下的供销差率成为每一个燃气职工头疼的问题。影响差率的因素有很多,燃气计量是否准确,选型是否合理在诸多因素中又是最为重要的。
城市燃气所使用的流量计是多种多样的,我们目前使用的主要有涡轮、腰轮、膜式。面对如此众多品种的流量计,如何选择合适的流量计,达到计量的精确,对供需双方都很重要。
除了用户用气、安装需要等情况,我们还要了解各类流量计的计量特点,包括其原理、精度、范围度、压力损失以及天然气介质的压力、温度、清洁度等;同时还得考虑经济因素。
针对我们日常所用的燃气流量计,有针对性的对常用流量计的特点做一下介绍:
一、涡轮流量计
气体涡轮流量计是一种测量封闭管道中燃气及其他工业领域中无腐蚀性、低粘度气体的速度式(气体)流量仪表。具有测量精度高、重复性好、流通能力大,结构紧凑轻巧,安装维护方便。同时,又可具备现场温度压力补偿。经无线通电路进行远距离传送瞬时量、累计量和各种参数。它利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例的关系。通过测量叶轮的转速来反映通过管道的体积流量大小,是目前流量仪表中比较成熟的高精度仪表。当被测流体流过传感器时在流体压力的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比例函数关系。叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测元件随磁通量发生周期性变化,使之产生周期性的感应电动势。即电脉冲信号,该信号经过放大器电路放大整形后送至显示仪表,显示气体的瞬时流量和累计流量总值。
优点:1、高精度: 一般为δ=±1%~±1.5%。2、重复性:短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性如经常校准或在线校准可得极高精确度在贸易结算中是优选流量计。3、范围度宽:大口径可达40:1~10:1小口径为6:1或5;1。4、结构紧凑轻巧安装维护方便流通能力大。5、适用高压测量仪表表体上不必开孔易制成高压型仪表。
弱点:1、不适于测量脉动流和混和流。。流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大,因此传感器上下游侧需设置较长直管段。如安装空间有限要加装流动调整器(整流器)以缩短直管段长度。
二、腰轮流量计:
气体腰轮流量计,具有工作压力范围大,流量量程宽、精度高、体积小、安装维修方便、使用可靠等特点,同时对介质的适应性强,可广泛应用于天然气,人工煤气、堕性气体、空气等气体的流量计量,是国内外城市煤气、石油化工、科学研究等部门的理想流量计量仪表,对企业的现代化管理,经济核算以及节约能源等方面起着重大作用。其工作原理为两腰轮交替驱动。两腰轮各转动一周,共被送出四个“月牙形空间”的体积。腰轮转动的周数,通过磁性联轴器带动流量计体外与流量计联接的积算仪输入装置,使之得以记录。
优点:
计量精度高
无接触旋转,避免了磨损,所以重复性好
计量精度不受流体状态(震动、脉动)影响,流量计前后无须直管段,抗干扰能力强
1、压力损失小,起步流量低,量程比宽。2、一旦发生故障,压损急剧上升,有利于及时发现尽早排除减小损失
弱点:1、大规格仪表,体积大、笨重、拆装不便2、根据介质情况,表前应加装过滤器。
一旦发生卡表故障,会对用户用气造成影响。
三、膜式流量计:
利用气体在表体内流动过程中的压力差作为动力,由阀座、阀盖的相对位置来控制气体流向的分配。燃气表的膜盒由左右相同的两个气体测量室组成,每个气体测量室由一张柔软的膜片将其分为两个相同的小计量室。当分配的气体依次进入四个小计量室,推动膜片自由的摆动,膜片组件的运动通过摇杆带动连杆机构(双曲柄摇杆机构)并使阀盖做旋转运动从而控制各计量室依次充气和排气,使燃气表连续循环运动,同时连杆机构的偏心转动齿轮通过齿轮的传动驱动机械式单向计数器计数,最终通过计数器显示燃气表的排气量。
膜式表又称为皮膜表,适用于居民、机关、团体、宾馆、小型供热等用气计量,具有精度高,动态范围宽,压损小,环境要求低等优点。民用皮膜体积较小,工业皮膜一般体积比较大,且皮膜表的承受压力低。
根据影响燃气流量计的种种特性因素,总结了一个表格,帮助对流量计选型分析。
是不是按照以上的步骤就可以对流量计进行选型了呢?在工作中,我们还要着重的考虑一个问题:流量计与用气设备是否匹配。每种类型的不同型号的流量计都有各自的“流量——误差特性曲线”(如图2),我们要结合用户用气情况,参考“流量——误差特性曲线”,进行流量计选型,最终达到计量准确的目的。
图2 流量——误差特性曲线
在流量计的选型中,流量计所带用气设备的用气情况要满足在流量计可测量范围内,也就是流量计所示瞬时流量要在流量计规定的最小流量与最大流量之间。用气设备正常运转时流量计所示瞬时流量最好在0.6Qmax---0.8Qmax之间,这样最能保证计量的准确度。
通过多年的燃气工作经验,总结出燃气流量计的选型存在一个共同的问题:小流量段使用不当。流量计在选型阶段往往考虑的是设备最大流量不超出流量计的上限流量,而对于用气设备各个流量段的使用概率及其误差区域未加考虑,这样导致流量计使用中均未超出其流量上限,但是小流量段或常用流量段误差偏大。
流量计选型过程,我们要了解流量计所安装的环境,所带燃气设备的用气大小,用气性质,对供气稳定性的要求等等多方面因素,结合各类流量计的不同的性能原理,进行综合考虑进行流量计选型,除此以外,我们还要格外仔细了解用气设备各流量点与流量计的匹配程度,选择合适的流量计、合适的规格,保证使用流量点均落在误差稳定区域。对于燃气设备较多、且耗气量差异很大的工商户,应仔细核算使用流量与流量计量程,当一台流量计无法兼顾大小流量时,可采用分路计量供气。
正确地选择仪表的规格,也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。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。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。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。
安装在生产管道上长期运行的接触式仪表,还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。一般情况下,在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件,如节流元件等。
总之,没有一种测量方式或流量计对各种流体及流动情况都能适应的.不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件.每种型式都有它特有的优缺点。因此,应在对各种测量方式和仪表特性作全面比较的基础上选择适于生产要求的,既安生可靠又经济耐用的最佳型式.
参考文献:
[1]苏彦勋,李金海.流量计量.中国计量出版社,1991(10)
[2]石油液体和气体计量的标准参比条件 GB/T17291—1998国家技术监督局发布
[3]膜式煤气表计量检定规程 JJG577—1994 国家技术监督局发布
[4]孙晓文.燃气流量计选型对供销差率的影响.燃气与热力,2008,(8):B05-B06.
关键词:降差;流量计;选型
城市环境日益恶化的今天,天然气作为一种清洁能源,越来越得到广泛的使用。近年来,我市的燃气建设也有了长足的发展,但随着销气量的日益增加,居高不下的供销差率成为每一个燃气职工头疼的问题。影响差率的因素有很多,燃气计量是否准确,选型是否合理在诸多因素中又是最为重要的。
城市燃气所使用的流量计是多种多样的,我们目前使用的主要有涡轮、腰轮、膜式。面对如此众多品种的流量计,如何选择合适的流量计,达到计量的精确,对供需双方都很重要。
除了用户用气、安装需要等情况,我们还要了解各类流量计的计量特点,包括其原理、精度、范围度、压力损失以及天然气介质的压力、温度、清洁度等;同时还得考虑经济因素。
针对我们日常所用的燃气流量计,有针对性的对常用流量计的特点做一下介绍:
一、涡轮流量计
气体涡轮流量计是一种测量封闭管道中燃气及其他工业领域中无腐蚀性、低粘度气体的速度式(气体)流量仪表。具有测量精度高、重复性好、流通能力大,结构紧凑轻巧,安装维护方便。同时,又可具备现场温度压力补偿。经无线通电路进行远距离传送瞬时量、累计量和各种参数。它利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例的关系。通过测量叶轮的转速来反映通过管道的体积流量大小,是目前流量仪表中比较成熟的高精度仪表。当被测流体流过传感器时在流体压力的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比例函数关系。叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测元件随磁通量发生周期性变化,使之产生周期性的感应电动势。即电脉冲信号,该信号经过放大器电路放大整形后送至显示仪表,显示气体的瞬时流量和累计流量总值。
优点:1、高精度: 一般为δ=±1%~±1.5%。2、重复性:短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性如经常校准或在线校准可得极高精确度在贸易结算中是优选流量计。3、范围度宽:大口径可达40:1~10:1小口径为6:1或5;1。4、结构紧凑轻巧安装维护方便流通能力大。5、适用高压测量仪表表体上不必开孔易制成高压型仪表。
弱点:1、不适于测量脉动流和混和流。。流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大,因此传感器上下游侧需设置较长直管段。如安装空间有限要加装流动调整器(整流器)以缩短直管段长度。
二、腰轮流量计:
气体腰轮流量计,具有工作压力范围大,流量量程宽、精度高、体积小、安装维修方便、使用可靠等特点,同时对介质的适应性强,可广泛应用于天然气,人工煤气、堕性气体、空气等气体的流量计量,是国内外城市煤气、石油化工、科学研究等部门的理想流量计量仪表,对企业的现代化管理,经济核算以及节约能源等方面起着重大作用。其工作原理为两腰轮交替驱动。两腰轮各转动一周,共被送出四个“月牙形空间”的体积。腰轮转动的周数,通过磁性联轴器带动流量计体外与流量计联接的积算仪输入装置,使之得以记录。
优点:
计量精度高
无接触旋转,避免了磨损,所以重复性好
计量精度不受流体状态(震动、脉动)影响,流量计前后无须直管段,抗干扰能力强
1、压力损失小,起步流量低,量程比宽。2、一旦发生故障,压损急剧上升,有利于及时发现尽早排除减小损失
弱点:1、大规格仪表,体积大、笨重、拆装不便2、根据介质情况,表前应加装过滤器。
一旦发生卡表故障,会对用户用气造成影响。
三、膜式流量计:
利用气体在表体内流动过程中的压力差作为动力,由阀座、阀盖的相对位置来控制气体流向的分配。燃气表的膜盒由左右相同的两个气体测量室组成,每个气体测量室由一张柔软的膜片将其分为两个相同的小计量室。当分配的气体依次进入四个小计量室,推动膜片自由的摆动,膜片组件的运动通过摇杆带动连杆机构(双曲柄摇杆机构)并使阀盖做旋转运动从而控制各计量室依次充气和排气,使燃气表连续循环运动,同时连杆机构的偏心转动齿轮通过齿轮的传动驱动机械式单向计数器计数,最终通过计数器显示燃气表的排气量。
膜式表又称为皮膜表,适用于居民、机关、团体、宾馆、小型供热等用气计量,具有精度高,动态范围宽,压损小,环境要求低等优点。民用皮膜体积较小,工业皮膜一般体积比较大,且皮膜表的承受压力低。
根据影响燃气流量计的种种特性因素,总结了一个表格,帮助对流量计选型分析。
是不是按照以上的步骤就可以对流量计进行选型了呢?在工作中,我们还要着重的考虑一个问题:流量计与用气设备是否匹配。每种类型的不同型号的流量计都有各自的“流量——误差特性曲线”(如图2),我们要结合用户用气情况,参考“流量——误差特性曲线”,进行流量计选型,最终达到计量准确的目的。
图2 流量——误差特性曲线
在流量计的选型中,流量计所带用气设备的用气情况要满足在流量计可测量范围内,也就是流量计所示瞬时流量要在流量计规定的最小流量与最大流量之间。用气设备正常运转时流量计所示瞬时流量最好在0.6Qmax---0.8Qmax之间,这样最能保证计量的准确度。
通过多年的燃气工作经验,总结出燃气流量计的选型存在一个共同的问题:小流量段使用不当。流量计在选型阶段往往考虑的是设备最大流量不超出流量计的上限流量,而对于用气设备各个流量段的使用概率及其误差区域未加考虑,这样导致流量计使用中均未超出其流量上限,但是小流量段或常用流量段误差偏大。
流量计选型过程,我们要了解流量计所安装的环境,所带燃气设备的用气大小,用气性质,对供气稳定性的要求等等多方面因素,结合各类流量计的不同的性能原理,进行综合考虑进行流量计选型,除此以外,我们还要格外仔细了解用气设备各流量点与流量计的匹配程度,选择合适的流量计、合适的规格,保证使用流量点均落在误差稳定区域。对于燃气设备较多、且耗气量差异很大的工商户,应仔细核算使用流量与流量计量程,当一台流量计无法兼顾大小流量时,可采用分路计量供气。
正确地选择仪表的规格,也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。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。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。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。
安装在生产管道上长期运行的接触式仪表,还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。一般情况下,在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件,如节流元件等。
总之,没有一种测量方式或流量计对各种流体及流动情况都能适应的.不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件.每种型式都有它特有的优缺点。因此,应在对各种测量方式和仪表特性作全面比较的基础上选择适于生产要求的,既安生可靠又经济耐用的最佳型式.
参考文献:
[1]苏彦勋,李金海.流量计量.中国计量出版社,1991(10)
[2]石油液体和气体计量的标准参比条件 GB/T17291—1998国家技术监督局发布
[3]膜式煤气表计量检定规程 JJG577—1994 国家技术监督局发布
[4]孙晓文.燃气流量计选型对供销差率的影响.燃气与热力,2008,(8):B05-B06.