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天然气计量中流量计的选择
发布时间:2015-08-06

   流量计是保证门站输配稳定和经济效益的第一步,用于与上游气源供应商的贸易结算校对、城市输配系统运行调度以及城市多气源采购成本核算分析。
   气体涡轮流量计是仅次于孔板流量计的天然气流量测量仪表,在荷兰天然气管线上采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8MPa到6.5MPa的气体涡轮流量计,它已成为优良的天然气流量计。与孔板流量计一样,气体涡轮流量计也是一项比较成熟的技术。涡轮流量计具有高精度、高重复性、使用范围宽和结构紧凑等特点。
   气体涡轮流量计工作原理:当被气体流经涡轮体时,气体推动带有螺旋形导磁叶片的叶轮旋转,当由铁磁材料制成的叶片旋经固定在壳体上的磁感应或信号检出器中的磁钢时,引起磁路中磁阻的周期性变化,并在感应线圈内产生近似正弦波的电脉冲信号,在涡轮仪表规定的流量范围内,脉冲信号的频率f(Hz)与流速即流量成正比,将此脉冲信号经过积算显示部分运算、处理可显示出流量。
    超声波流量计是随着集成电路(IC)技术迅速发展才开始得到实际应用的一种非接触式仪表。气体超声流量计的应用始于20世纪90年代,由于它具有一些突出优点(测量精确度高、范围度特宽、无压损、无可动部件、安装使用费低等),受到用户的欢迎。至今已有美国、荷兰、英国等12个国家政府机构批准它转贸易结算的法定计量器具,它是继孔板流量计,涡轮流量计之后第三类适用于高压、大口径及高精度的天然气流量计。
    因此提高流量计的准确性是确保计量系统稳定运行的关键。随着计量技术的发展,流量计已由过去的孔板流量计、涡街流量计发展到目前较为认同的涡轮流量计、超声波流量计(表 1,其中 D 为接管管道外径)。与长输管道分输站相比,由于作用、压力的不同,城市燃气门站(贸易监督计量及压力≤4.0 MPa)更适宜采用涡轮流量计。涡轮流量计的量程比较大,其小流量 Q min 与大流量 Q max 的比值可以达到 1:20或 1:40(图 1) 。
涡轮流量计工作曲线图
 表1 

流量计类型

直径/mm

使用温度/℃

压力/Mpa

高计量精度等级

适宜量程比

计量方向

流量计压力损失

上下游管段长度要求

涡轮流量计

50~600

-20~40

≤4.0

0.5

1::2,
1:30

单向计量

对输送介质由低压力要求,流量计本体压力 损失为0.2~1.0MPA

上游直管段小长度为2D,有条件时上游为20D,下游为5D.

超声波流量计

80~1200

-40~180

≤25

0.5

1:130

可双向计量

无压力损失

上下游直管段小长度要求:当无整流器时上游为10D,下游为3D,有整流器时上游为5D,下游为3D

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