常用流量計的選型與比較

2022-10-05 18:12:03 字數 3787 閱讀 1486

由於商業使用者的種類龐雜,不同企業的燃氣用量都大小不一,因此需要根據企業的不同的情況合理的選用燃氣計量表,以達到準確計量和節約成本的目的。目前計量燃氣使用者的燃氣計量表主要包括渦輪流量計、超聲波流量計、腰輪(羅茨)流量計、膜式流量計這 4種,下面從這 4種計量表各自的特點分析商業使用者燃氣計量表的選用。

渦輪流量計屬於間接式體積流量計,當氣體流過管道式,依靠氣體的動能推動透平葉輪作旋轉運動,其轉動速度與管道的流量成正比,是一種速度式流量計。

渦輪流量計由渦輪流量變速器(感測器)、前置放大器、流量顯示積算儀組成,並可將資料遠傳到上位流量計算機。

氣體渦輪流量計具有結構緊湊、精度高、重複性好、量程比寬、反應迅速、壓力損失小等優點,但軸承耐磨性及其安裝要求較高。渦輪流量計始動流量比較大,在一些單一的用氣裝置如燃氣鍋爐、燃氣空調等大流量用氣裝置中。渦輪流量計有著量程範圍大、計量精度很高、可以計量大流量燃氣 (可以達到6000m/h 以上) 等優點,國產的渦輪流量計**也比較合理。

但是在使用渦輪流量計的時候必須要求始動流量也要大,當用氣裝置小流量的使用燃氣對其精度有很大的影響。且渦輪流量計必須有足夠長度的前後直管段,以及帶溫壓補償的體積修正儀。

主要適用於液化石油氣及天然氣的計量上, 因此, 大多運用在工礦企業的爐、 窯等熱負荷相對恆定的用氣裝置上。

超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈衝)的作用,測量體積流量的速度式測量儀表,天然氣超聲波流量計的測量原理是傳播時間差法。在測量管內安裝一組超聲波感測器;同時測量彼此之間的聲波到達時間。

由於是全電子式,無機械部分,不受機械磨損、故障影響,產品的可靠性和精度進步很多。體積小、重量輕,重複性好,壓損小,不易老化,使用壽命長;智慧型化,全電子式的結構,可以擴充套件為預支費表或無線抄表功能。特殊功能是微小流量可測,有管道洩漏感知功能,壓力損失為零。

主要特點:1.能實現雙向流束的測量;

2.過程引數(壓力,溫度等)不影響測量結果;

3.無接觸測量系統,流量計量過程無壓力損失;

4.可精確測量脈動流;

5.重複性好,速度誤差≤5mm/s;

6.量程比很寬,qmin/qmax=1/40~1/60;

7.可不考慮整流,只在上游100mm,下游50mm餘留安裝間隙即可;

8.感測器可實現不停氣更換,操作維修方便。

影響超聲波測量因素:

超聲波測量的不確定**有以下三種因素:

1. 機械方面,與管段的幾何尺寸有關;

2. 物理方面,與流體的速度分布有關;

3. 電子方面,與傳播時間測量有關。

影響超聲波訊號的主要原因:

1. 嚴重的電子噪音;

2. 超聲聲學噪音;

3. 嚴重的訊號衰減;

4. 測量段內出現的多向流動;

5. 換能器受到汙染;

6. 測量段內出現嚴重的測量梯度;

7. 嚴重的紊流。

總體來說:

超聲波流量計相比於傳統的孔板、渦輪流量計,在結構、計量精度、壓力損失、量程比等指標上都具有較大的優勢。超聲波流量計在應用上的主要問題在於氣體輸送過程中存在很多對提高訊雜比不利的因素,特別是因為壓力調節裝置帶來的噪音影響,超聲波在氣體中的快速衰減和安裝效應等。

超聲波流量計的適用範圍很廣,但由於經濟性價效比和使用環境的影響,更適用於大口徑,高壓力,輸送距離長的主幹道管網。

羅茨流量計是一種結構十分緊湊的容積式流量計。容積式流量計結構簡單、效能穩定、精度高、易於直觀維護管理,並且**低廉。

當燃氣通過時,計量表的出口和入口之間存在的差壓能驅動腰輪旋轉,使得充滿計量室內的燃氣能夠定量排出,通過機械傳動機構與積算器相連線, 最終實現燃氣體積計量以及資料的轉換。 相比較而言,羅茨流量計的精度高,起始流量低,量程比較寬,在安裝、維護以及清理上都比較方便,能夠實現**溫、壓智慧型補償,在高、中壓計量中適用較廣泛。

其測量燃氣流量的量程十分寬廣,高低流量同樣適用,主要引數如下;

公稱流量:

16,25,40,65,100,160,250,400,650,1000,1600,2500,4000,6500,10000,16000,25000m/h;

公稱壓力:1.6,2.5,6.4mpa;

累計流量精度:±1%,±1.5%,±2.5%;

量程比(qmin/qmax):1/10~1/20。

羅茨流量計一般是適於燃氣流量大於 25m3/h 中低壓的用氣裝置中,並且其始動流量小,測量範圍較大,適用於大型的商業使用者。當用氣裝置的最大流量大於30 m/h 時,建議採用羅茨流量計。另外,氣體壓縮會影響羅茨流量計計量的準確,計算結果見表

氣量損失是隨著額定壓力的公升高而增大的,所以採用流量補償儀也有必要;但另乙個角度來說,增加流量補償儀會對市場開發有一定影響。經過權衡分析,我們確定如果商業使用者的用氣裝置額定使用壓力超過5 000 pa時,必須採用流量補償儀。另外,羅茨流量計屬於精密儀器,因此其**也相當昂貴。

同時由於羅茨流量計受燃氣潔淨程度的影響,必須安裝過濾器。

膜式燃氣表屬於容積式流量計,結構比較簡單,測量原理是:通過測量元件隔膜在進出口燃氣壓力差的作用下產生交替運動,將充滿計量室內的燃氣分隔成單個的計量體積併排向出口, 通過機械傳動機構與計數器相連線, 實現對單個計量體積的統計與運算傳遞,最終測得計量流通的燃氣總量。

主要引數:

公稱流量:1.6,2.5,4,6,10,16,25,40,65,100,250,400,650m/h;

公稱壓力:3,5,10kpa;

量程比(qmin/qmax):1/30~1/60。

膜式燃氣表一般最佳執行工況為額定流量計量範圍的20%~80%,膜式燃氣表在使用的工程中對燃氣的物理性質影響較小,可以實現 ic 卡預付功能,始動流量較小。膜式燃氣表的量程比較寬,安裝相對比較方便,由於其量程小,體積大,很容易受腐蝕,從而導致計量不准或洩漏等,日常維修很不方便,只能對工況流量進行計量,不容易實行智慧型溫、壓補償,一般僅適用在低壓計量中。而且其表面的膜比較容易老化使得計量的結果誤差大,使用的壽命也因此而大大的縮短。

由於**比較便宜、體積較小,一直是普通居民使用者和小型商業使用者的首選燃氣計量表。

因膜式燃氣表計量的是工況流量,與**標況流量結算存在量差,一般規定在用氣裝置的燃氣流量在 25m/h,燃氣的使用壓力小於 3kpa 的小型商業使用者建議採用精度為 1.5 級及以上的膜式燃氣表。

流量計的主要效能的比較:

1.羅茨燃氣流量計、膜式燃氣表和渦輪燃氣流量計三種計量計的相對誤差都是±2%,被測燃氣流量值在流量計的測量量程範圍內才能夠被準確測量, 使用者的正常用氣量最好在在流量計量程的20%~85%之間。在確保測量精度的條件下,需結合被測燃氣的真實流量範圍,合理地選擇相適應的流量計規格與型號,特別是對於燃氣流量的下限需要重點關注。

2.正常工作條件下,用氣裝置的用氣負荷是燃氣流量計選型的主要參考依據。極端使用狀態情況下,燃氣負荷在燃氣流量計選型上僅作為參考依據。

所謂極端使用狀態,就是指燃氣裝置較少出現的使用狀態。

3.燃氣流量計的測量精度是乙個很重要的參考因素,但它不是燃氣流量計選型的唯一條件,實際的選型過程中,要結合燃氣裝置的具體執行工況,綜考量燃氣流量計的**,在安裝、使用和維護上的成本,綜合考慮燃氣流量計的效能**比,科學合理進行選型。

4.對於餐飲行業的使用者(食堂、飯店等),通常會優先選用羅茨燃氣流量計和膜式燃氣表。如果燃氣裝置的用氣最大流量範圍在65~650立方公尺每小時時,適宜選用羅茨燃氣流量計,若燃氣裝置的用氣最大流量小於等於65立方公尺每小時時,適合選擇膜式燃氣表。

5.對於類似鍋爐和熱水茶爐的使用使用者,通常可以選擇智慧型羅茨燃氣流量計,並要求帶溫、壓補償裝置。

6.對於大型鍋爐、工業爐窯、以及化工用氣裝置等大使用者,但燃氣流量大於650立方公尺每小時時,通常會選用渦輪燃氣流量計,並盡量在各個燃氣裝置上單獨安裝流量計,對智慧型化程度要求較高,可以實現遠端化和自動化,從而方便對使用者的實際使用者狀況進行**監測等。

7.對於管徑較大,壓力較高,需要對流量進行精確測量的,適合使用超聲波流量計。

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