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浅议天然气流量计量表选型
点击次数:869 发布时间:2016-06-27

1、概述
常用天然气流量计量表主要有罗茨流量计、 涡轮流量计、 膜式燃气表、 超声波流量计等, 由于测量原理不同, 计量和对被测燃气的参数要求也各不一样, 各自的性能也存在着一定的差异。其主要性能比较见表 1。
2、流量计量程的选择方法
根据供气设备的工艺所需流量、 工作压力和工作温度统一折算后的工况用气量;工况用气量应在流量计的zui大与zui小流量区间内, 一般应使流量计的主要运行流量处于 20%Qmax-85%Qmax 流量段(Qmax 为流量计的zui大工况流量 ) 。要避免流量计长期处于 20%Qmax以下的小流量段或 Qmax 以上流量段运行, 否则会影响寿命。
3、流量计类型的选择
根据用户分类对流量计的技术指标、 工作性能、 使用条件和适应范围进行分析比较, 选择能满足测量要求的流量计。了解所用计量的总用气情况, 选择流量计在 20%至 85%的量程, 减少测量误差, 使测量精度在规定的范围内, 当无可选规格的流量计时, 采用分表独立计量。
4、选用流量计应注意的问题
在选择流量计时, 应注意选择的流量计根据现场实际工作工艺流量范围, 在其保证测量精度的流量范围内。坚持设备气量范围无匹配流量计单独计量, 不同用气性质设备用气分开计量, 预留气量独立计量, 以保证计量精度。要避免 “大马拉小车” 和 “小马拉大车” 的流量超范围现象。在选择流量计时, 流量zui大值 Qmax 与zui小值 Qmin 的确定方法:
(1 ) 当流量计下端, 仅有一台燃气设备时, 设备zui小燃气负荷经热值折算后的用气量为流量计的zui小计算流量 Qmin,同理折算zui大计算流量 Qmax。 (2 ) 当流量计下端, 有一台以上燃气设备计量时, 应将流量计下端的燃气设备组的实际zui小燃气负荷 (单台 ) 经热值折算后的用气量作为zui小计算流量 Qmin;将燃气设备组总的zui大用气负荷经热值折算后乘以同时工作系数的用气量zui大计算流量 Qmax。 (3 ) 当同一台流量计下端装有多台用气设备时, 如果单台燃气表的量程范围不能覆盖用气设备的zui大流量和zui小流量时, 应考虑对燃气设备进行分组配置燃气表或对特殊燃气设备单独配置燃气表。 (4 ) 正常条件下的燃气负荷是选型的主要依据, 极端使用状态 (燃气设备偶然或较少出现的使用状态 ) 时的燃气负荷仅是用于选型的参考依据。

影响因素

类型

罗茨流量计

涡轮流量计

膜式燃气表

超声波流量计

范围度

50:1~243:1

≤20:1

约50:1

40:1~300:1

准确度

Qmin-0.10max±2%

0.10max-Qmax±1.0%

Qmin-0.2Qmax±2%

0.2Qmax-Qmax±1.0%

Qmin-0.1Qmax±3%

0.1max-Qmax±1.5%

0.25%;±0.5%

始动流量

(0.034m3/h-1.2m3/h)

较高

(1.3m3/h-30m3/h)

较低

(≥0.06m3/h)

极低

(接近0m/s流速)

上下游直管段

无要求

前≥3D后≥2D

无要求

前≥10D后≥3D

压力损失

0.07-0.56KPa

0.2-1.6KPa

≤0.6KPa

可忽略

脉动流

对测量精度影响较小

对测量精度影响大,大小取决于频率,幅度,密度和涡轮惯性

对测量精度影响较小

基本不受影响

介质适应性 

需过滤器

需过滤器

可不装

可不装

润滑和注油

需要润滑、三年注油一次

需要润滑、每月注油一次

不需

不需

超量程运行

不准确且影响寿命

不准确且影响寿命

不准确且影响寿命

计量不准确

长期运行精度

基本不变

轴承沾污,下限流量变高,导致小流量负偏差

皮膜和机构老化,全量程负偏差

基本不变

投资成本

适中

适中

较低

适应场合

介质条件好,要求始动流量低,范围宽(大于20:1),流量大于16m3/h的场合,如宾馆、饭店等公福用户供气计量。

气质条件较好,介质压力高于1-3KPa,流量范围波动小于20:1且供气量较大的场合。

介质条件好,要求始动流量低,范围度宽(大于20:1),流量小于16m3/h的场合。如小宾馆、小饭店等。

压力较高,供气量大的主干线

5、其它考虑因素
5.1 从经济和管理角度考虑
优先考虑设计采用一户一表策略,其量程 20%-85%区域范围能够覆盖燃气设备的用气范围, 若单台流量计未能满足要求, 应考虑采用分组或双表并统。 双表并联安装, 应采用同等流量的流量计, 并使每一台流量计平均运作负荷, 否则较小的流量计潜在运作超负荷的机会。用气设备除工艺压力要求外, 流量计严禁装在调压器前。
5.2 从安装工艺角度考虑
部分流量计只能在一个流动方向工作, 反向流动会损坏仪表。流量计水平安装和垂直安装在测量性能上会有差别, 管道布置方向有时会影响流量计的选择, 安装方向均已由制造厂做出规定, 应予遵守, 这类特殊流向的流量计选型时应明确注明。 流量计采用尽量选择与管径尺寸一致的流量计口径, 在安装位置允许的情况下, 计量与调压设备单独设立, 涡轮表直管段应安装整流器并符合前 5D 后 3D 的前、 后直管段要求。 在安装位置无法满足时, 流量计设计安装在调压撬 (柜 ) 时,调压设备与计量设备应互为备用安装 (两路调压运行, 一路计量运行,一路计量备用 ) 。按流量计厂家说明书中规定的直管段应该具备的zui低长度要求。 有些流量仪表敏感于机械振动, 易受管道振动干扰, 应考虑流量计前后管道作可靠支撑设计, 安装管道补偿器 (涡轮流量计必须后端安装补偿器 ) , 避免应力造成仪表壳体变形或损坏。
5.3 从客户服务角度考虑
在大型工业企业,需连续 24 小时生产,则应优先考虑选用涡轮表, 因罗茨表在失效时不能正常过气计量, 影响用户生产用气。 流量计选用时单一积算仪显示计量的流量计在运行中存在脉冲丢失或跳跃的风险, 应选用带有机械计量与电子积算仪的双显流量计。但在特殊条件下, 商用皮膜表安装位置与热源设备无法达到安全距离时, 选用单一机械计量流量计。仪表位置维护空间应便于抄表、 更换、 检修, 使用非工商业皮膜表的工商业用户, 日开口气量 100 方及以上时设计安装数据远传终端, 燃气流量设计安装位置附近预留 220V 防爆电源接口, 与流量计距离应大于 200mm。
5.4 从安装环境方面考虑
流量计的电子部件会受环境温度变化影响, 环境温度是影响计量偏差的主要源之一,选择流量仪时要注意仪表外壳的结构强度和材质。电力电缆、 电机和电气开关都会产生电磁干扰,成为产生计量偏差的来源,流量计位置安装应符合安全规则或标准。
6、其他注意事项
6.1 压力损失
当在低压供气下选用涡轮流量计时,还应考虑在zui大流量下流量计的压力损失情况,要保证在zui大流量下,流量计的出口压力能满足用气设备使用所要求的zui低入口压力。
6.2 压力传感器量程
当流量计带压力自动检测功能或配置带压力自动检测功能的体积修正仪时,为了保证流量计压力检测的精度,务必使流量计的zui低工作压力大于压力传感器量程的三分之一,且zui高压力不大于压力传感器量程上限值的 1.2 倍。

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