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沼氣流量計(jì)的選型原則標(biāo)準(zhǔn)方法和規(guī)范

各種農(nóng)作物秸稈，各種糞便，以及大型酒廠、味精廠，檸檬酸廠、屠宰場(chǎng)排出的有機(jī)廢水，都會(huì)產(chǎn)生或者制造沼氣。沼氣發(fā)酵又稱(chēng)為厭氧消化、厭氧發(fā)酵和甲烷發(fā)酵，是指有機(jī)物質(zhì)（如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等）在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過(guò)種類(lèi)繁多、數(shù)量巨大、且功能不同的各類(lèi)微生物的分解代謝，ZUI終形成甲烷和二氧化碳等混合性氣體（沼氣）的復(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程。在這些過(guò)程中會(huì)涉及到沼氣的流量的計(jì)量，需要選擇合適的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比較豐富的進(jìn)口流量計(jì)品牌美國(guó)威盾VTON的選型工程師的分析，進(jìn)行論述。

正文

各種農(nóng)作物秸稈，各種糞便，以及大型酒廠、味精廠，檸檬酸廠、屠宰場(chǎng)排出的有機(jī)廢水，都會(huì)產(chǎn)生或者制造沼氣。沼氣發(fā)酵又稱(chēng)為厭氧消化、厭氧發(fā)酵和甲烷發(fā)酵，是指有機(jī)物質(zhì)（如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等）在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過(guò)種類(lèi)繁多、數(shù)量巨大、且功能不同的各類(lèi)微生物的分解代謝，ZUI終形成甲烷和二氧化碳等混合性氣體（沼氣）的復(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程。在這些過(guò)程中會(huì)涉及到沼氣的流量的計(jì)量，需要選擇合適的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比較豐富的進(jìn)口流量計(jì)品牌美國(guó)威盾VTON的選型工程師的分析，進(jìn)行論述。

正文

從科學(xué)定義角度看，沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并在適宜的溫度、pH值下，經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣屬于二次能源，并且是可再生能源。是一種清潔能源，計(jì)量沼氣用什么流量計(jì)？測(cè)量沼氣的流量計(jì)一般選用美國(guó)威盾VTON的氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)和渦街流量計(jì)，具體選型還要依照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況。

一、氣體渦輪流量計(jì)

氣體渦輪流量計(jì)采用渦輪進(jìn)行測(cè)量。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào)。這種流量計(jì)用于檢測(cè)瞬時(shí)流量和總的積算流量，其輸出信號(hào)為頻率，易于數(shù)字化。它的量程比可達(dá)10：1，精度在±0.2％以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)可達(dá)0.01秒。

氣體渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體等。

主要特點(diǎn)：

1、可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測(cè)量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響；

2、不受溫度、壓力的影響，同時(shí)不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫，高壓；

3、安全防爆，適用于惡劣環(huán)境；

4、無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)孔洞縫隙設(shè)計(jì)，產(chǎn)品無(wú)磨損、耐臟污，無(wú)須機(jī)械維修，使用壽命長(zhǎng)；

5、采用微功耗,電池供電的現(xiàn)場(chǎng)顯示型流量計(jì),可不斷電運(yùn)行兩年以上；

6、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì)；用于氣體的流量計(jì)一般需要溫度或者壓力補(bǔ)償，甚至溫壓補(bǔ)償，比如測(cè)量沼氣的美國(guó)威盾VTON的進(jìn)口氣體渦輪流量計(jì)，可以采用溫度壓力補(bǔ)償。

7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模Ganlao抑制能力；

8、同時(shí)顯示流量值與累計(jì)流量值,不必輪流切換；

9、采用抗振動(dòng)探頭，有效消除外界振動(dòng)影響；

10、采用分體式信號(hào)轉(zhuǎn)換器，電纜長(zhǎng)100米；

11、量程比寬達(dá)20：1；

12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬，壓力損失小；

13、表體采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量；

14、沼氣用流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485通迅，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接。

以上原理和特征確定氣體渦輪流量計(jì)可以用于沼氣的測(cè)量。

二、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

流量傳感器的流通剖面類(lèi)似文丘里管的型線。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大水成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，ZUI后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果（瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù)）。

美國(guó)威盾VTON的旋進(jìn)旋渦流量計(jì)這款流量計(jì)主要用于測(cè)量氧氣、天然氣、煤氣、氫氣、氮?dú)?、沼氣、瓦斯、混合氣、氦氣、氬氣、二氧化碳、壓縮空氣。其中就包含沼氣。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)應(yīng)用大致有工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、能源計(jì)量、環(huán)境保護(hù)工程、交通運(yùn)輸、生物技術(shù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等幾個(gè)領(lǐng)域。

三、渦街流量計(jì)

在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。

渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí)，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力，該壓力作用在檢測(cè)探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

美國(guó)威盾VTON的進(jìn)口渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體（氧氣、天然氣、煤氣、氫氣、氮?dú)狻⒄託?、瓦斯、混合氣、氦氣、氬氣、二氧化碳、壓縮空氣）、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其中用于沼氣的測(cè)量有著廣泛的使用業(yè)績(jī)。

測(cè)量沼氣的流量計(jì)還有其他的，如煤氣流量計(jì)，靶式流量計(jì)，重油流量計(jì)，高溫流量計(jì)，氯氣流量計(jì)等。