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各種天然氣流量測量流量計對比分析

來源:西安三聯(lián)測控技術(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,已廣泛地用于國民生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。目前,在世界能源消費結(jié)構(gòu)中,天然氣消費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)展過程中,天然氣能源的準(zhǔn)確有效計量,是科學(xué)管理能源,實現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟效益的重要手段

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我國天然氣計量常以體積表示,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)。

我國規(guī)定天然氣流量計量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是:壓力為0.101325MPa,溫度為293.15K。如果沒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。天然氣流量計量的方法很多,可用的流量儀表也很多

目前,我國用于天然氣流量測量的流量計產(chǎn)品大致有:氣體腰輪流量計、氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量計、渦街流量計和孔板流量計等。下面我們就這些流量計的使用做個簡單的比較。

氣體腰輪流量計又稱之為羅茨流量計,不僅可用來計量干氣,也可以來計量濕氣(即伴生氣)。由于孔板流量計和渦輪流量計不適應(yīng)測量含有液滴的伴生氣,氣體腰輪流量計因沒有嚴(yán)格要求,所以相對具有一定的優(yōu)勢。此外,其另一優(yōu)點是對流動脈動不敏感。

但在測量天然氣時要注意以下幾點:

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

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

3、流量計投用前必須保證管道內(nèi)沒有焊渣等雜質(zhì),并開旁路,防止流量計轉(zhuǎn)子高速運行,損壞流量計。

4、必須經(jīng)常性觀察留意流量計前后的壓力,及時判斷故障。

此外,氣體腰輪流量計還有一個很大的缺點,就是腰輪高速轉(zhuǎn)動時噪聲較大。

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氣體渦輪流量計是目前使用較為頻繁的天然氣流量測量儀表,優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便;外形尺寸相對較小;精確度高;重復(fù)性好;范圍度寬可達到10:1,在高壓輸氣的情況下,范圍度還可進一步增大;其輸出為脈沖頻率信號,因此在同可編程流量顯示表配用時,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,軸承與軸之間機械摩擦,壽命不很長,因此應(yīng)注意潤滑,可利用制造廠所提供的潤滑手段,定期補給潤滑油。另外,高速流動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,渦輪流量計前的管道上應(yīng)加裝過濾器。

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旋進旋渦流量計是目前國內(nèi)一些小型天然氣配氣站長選的流量計產(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,除含有較大顆粒或較長纖維雜質(zhì)外,一般不需裝過濾器;對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,旋進旋渦流量計屬流體振動式流量計,對于管道振動和電磁干擾較敏感,所以只能在振動較小、無電磁干擾的環(huán)境中使用。

四、渦街流量計

圖片


渦街流量計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量應(yīng)用較多,其有著整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,動態(tài)測量范圍寬,壓力損失??;儀表主體可采用不銹鋼材質(zhì)制造,適用于腐蝕性介質(zhì)的測量;儀表無可動部件,安裝維護簡單;現(xiàn)場液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485串行通訊接口,可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接等諸多優(yōu)點。


其最大的缺點就是特點怕振動,怕電磁干擾。

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五.孔板流量計

孔板流量計是目前使用量最大的用于測量天然氣流量的流量儀表。幾十年來人們已經(jīng)總結(jié)了幾十項針對天然氣計量的專項研究和實踐應(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,其可以無須進行實流校準(zhǔn)而確定信號(差壓)與流量的關(guān)系,并估算其測量誤差,是目前在全部流量計中是惟一達到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號為模擬信號、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點,采用了微電子技術(shù)、計算機技術(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)水平有了進一步提高

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