测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。随着工业生产的发展, 对流量测量的准确度和范围的要求越来越高, 流量测量技术日新月异。为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100 种。
天然气流量计选型是指按照生产要求, 从仪表产品供应的实际情况出发, 综合地考虑测量的安全、 准确和经济性, 并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。在保证仪表安全运行的基础上, 力求提高仪表的准确性和节能性。 为此, 不仅要选用满足准确度要求的显示仪表, 而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。 为保证流量计使用寿命及准确性, 选型时还要注意仪表的防振要求。在湿热地区要选择湿热式仪表。 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。
1、仪表选型的步骤如下
依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型(要有几种类型以便进行选择); 对初选类型进行资料及价格信息的收集, 为深入的分析比较准备条件; 采用淘汰法逐步集中到 1～2 种类型, 对五个方面因素要反复比较分析zui终确定预选目标。
流量仪表的选型主要考虑以下 5 个方面: 仪表性能方面。准确度、 重复性、 线性度、 范围度、 流量范围、 信号输出特性、 响应时间、 压力损失等; 流体特性方面 。温度、 压力、 密度、 粘度、 化学腐蚀、 磨蚀性、 结垢、 混相、 相变、 电导率、 声速、 导热系数、 比热容, 等熵指数( 流体流经节流元件时, 因为节流元件很短, 其与外界的热交换及摩擦生热均可忽略, 所以该过程可近似认为是等熵的. 在此过程中, 流体的压力P 与比容V 的X 次方的乘积为常数, 即PVX=常数, X 称为等熵指数);安装条件方面。管道布
置方向, 流动方向, 检测件上下游侧直管段长度、 管道口径, 维修空间、 电源、 接地、 辅助设备(过滤器、 消气器)、 安装等; 环境条件方面 。环境温度、 湿度、电磁干扰、 安全性、 防爆、 管道振动等; 经济因素方面。 仪表购置费、 安装费、 运行费、 校验费、 维修费、仪表使用寿命、 备品备件等。
2、主要采用的流量仪表主要有
节流式差压流量计, 气体旋进旋涡流量计, 气体涡轮流量计等。
2. 1　节流式差压流量计
利用差压测量流量的方法历史悠久, 比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合, 约占各种流量测量方式的70%。差压式流量计应用范围特别广泛, 在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用, 如流体方面: 单相、 混相、 洁净、 脏污、 粘性流等; 工作状态方面: 常压、 高压、 真空、 常温、 高温、 低温等; 管径方面: 从几 mm 到几 m; 流动条件方面: 亚音速、 音速、 脉动流等。
节流式差压流量计优点: 节流式差压流量计中的标准孔板结构易于复制, 简单牢固, 性能稳定可靠, 价格低廉。无需实流校准就可使用, 这在流量计中是少有的。 适用范围广泛。既适用于全部单相流体, 也可测量部分混相流, 如气固、 汽液、 固液等。
高温高压大口径和小流量均适用。 对振动不敏感, 抗干扰能力特别优越。
节流式差压流量计局限性: 测量度在流量计中属中等水平。 由于众多因素的影响错综复杂,度难以提高。 范围度窄, 由于仪表信号(差压)与流量为平方关系, 一般范围度仅3∶1～4∶1。
现场安装条件要求较高, 如需较长的直管段( 指孔板、 喷嘴), 一般难以满足。 节流装置与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节, 易产生泄露、 堵塞及冻结、 信号失真等故障。
2. 2　气体旋进旋涡流量计
旋进旋涡智能流量计是近几年来我国企业以国外同类产品为导向, 自行开发研制生产的一种集流量、 温度、 压力检测功能于一体, 并能进行温度、 压力、 压缩因子自动补偿的新一代智能流量计, 它以其适合中国国情、 适中的产品价格、 整体设备无可动部件, 计量精度高、 量程比宽、 对前后直管段要求不高,而迅速应用于油田、城市贸易计量中,不足之处为压力损失大, 只适用于中小型输配气场站、 储罐站、 高、中压调压站、 高、 中压工业 用户计量使用。
旋进旋涡智能流量计使用时应安装过滤器。安装位置不应有振动, 要远离电磁干扰。 室外安装要防止雷电和太阳暴晒, 经常检测供电电池。
2. 3　气体涡轮流量计
涡轮流量计, 是速度式流量计中的主要种类, 它采用多叶片的转子( 涡轮) 感受流体平均流速, 从而且推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪两部分组成, 也可做成整体式。
涡轮流量计的优点: 高精度, 在所有流量计中, 属于zui的流量计; 重复性好; 无零点扰能力好; 范围度宽; 结构紧凑。
涡轮流量计的缺点: 不能长期保持校准特性; 流体物性对流量特性有较大影响。
该流量计在石油、 各种液体及天然气、 煤气等领域有着广泛应用。主要特点: 准确度高, 对于液体一般为±0. 25%R- ±0. 5%R, 而介质为气体, 一般为±1%- ±1. 5%R; 重复性好, 短期重复性可达 0.05% - 0. 2%, 因此在贸易结算中是优先选用的流量计。 输出脉冲频率信号, 无零点漂移, 抗干扰能力强;范围度宽, 结构紧凑轻巧, 安装维护方便; 难以长期保持较好的特性, 需定期检验; 一般液体随粘度的增大, 流量计测量下限值提高, 范围度缩小, 线性度变差; 流体物性(密度、 粘度)对仪表特性有较大影响,受流速分布畸变和转流的影响较大; 不适于脉动流和混和流的测量, 同时, 对被测介质的清洁度要求较高, 使用中应在前面加装过滤器, 涡轮轴承损坏较多, 湿气体脏污也影响蜗轮的工作。 一旦卡住及时清洗。以保证准确计量。
选型能否胜利很大水平上取决于选型人员对仪表性能质量和测量对象特征的确实懂得。对于仪表性能质量方面应特殊注意厂商的虚伪宣扬及误导成分。 测量对象的确实懂得非常主要, 并非用户对自己的测量对象都有正确懂得, 许多选型的失败就是因为供给参数不正确所致。有些对象特征是须要经过深刻调查才能搞明白的。 总之, 在仪表的选型上一定要慎重, 避免造成不必要的损失。