常用流量计的选型与比较
由于商业用户的种类庞杂,不同企业的燃气用量都大小不一,因此需要根 据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表,以达到准确计量和节约成本的目 的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰 轮(罗茨)流量计、膜式流量计这
4种,下面从这 4 种计量表各自的特点分析 商业用户燃气计量表的选用。
一.涡轮流量计
涡轮流量计属于间接式体积流量计,当气体流过管道式,依靠气体的动能 推动透平叶轮作旋转运动,其转动速度与管道的流量成正比,是一种速度式流 量计。
涡轮流量计由涡轮流量变速器(传感器)、前置放大器、流量显示积算仪 组成,并可将数据远传到上位流量计算机
气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅 速、压力损失小等优点,但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流 量比较大,在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备 中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气(可以 达到 6000m3/h 以上)等优点,国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用 涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大,当用气设备小流量的使用燃气对 其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段,以及带温 压补偿的体积修正仪。
主要适用于液化石油气及天然气的计量上,因此,大多运用在工矿企业的 炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。
二.超声波流量计
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用,测量 体积流量的速度式测量仪表,天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差 法。在测量管内安装一组超声波传感器;同时测量彼此之间的声波到达时间。
由于是全电子式,无机械部分,不受机械磨损、故障影响,产品的可靠性 和精度进步很多。体积小、重量轻,重复性好,压损小,不易老化,使用寿命 长;智能化,全电子式的结构,可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功 能是微小流量可测,有管道泄漏感知功能,压力损失为零。
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主要特点: 1.能实现双向流束的测量;
2. 过程参数(压力,温度等)不影响测量结果; 3. 无接触测量系统,流量计量过程无压力损失; 4. 可精确测量脉动流;
5?重复性好,速度误差< 5mm/s
6.量程比很宽, qmin/qmax=1/40~1/60 ;
7?可不考虑整流,只在上游100mm,下游50mm余留安装间隙即可; 8.传感器可实现不停气更换,操作维修方便。
影响超声波测量因素:
超声波测量的不确定来源有以下三种因素:
1. 机械方面,与管段的几何尺寸有关; 2. 物理方面,与流体的速度分布有关; 3. 电子方面,与传播时间测量有关。
影响超声波信号的主要原因 :
1. 严重的电子噪音; 2. 超声声学噪音; 3 .严重的信号衰减; 4. 测量段内出现的多向流动; 5. 换能器受到污染;
6. 测量段内出现严重的测量梯度; 7. 严重的紊流。
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总体来说:
超声波流量计相比于传统的孔板、涡轮流量计,在结构、计量精度、压力 损失、量程比等指标上都具有较大的优势。超声波流量计在应用上的主要问题 在于气体输送过程中存在很多对提高信噪比不利的因素,特别是因为压力调节 装置带来的噪音影响,超声波在气体中的快速衰减和安装效应等。
超声波流量计的适用范围很广,但由于经济性性价比和使用环境的影响, 更适用于大口径,高压力,输送距离长的主干道管网。三.罗茨流量计
罗茨流量计是一种结构十分紧凑的容积式流量计。容积式流量计结构简 单、性能稳定、精度高、易于直观维护管理,并且价格低廉。
当燃气通过时,计量表的出口和入口之间存在的差压能驱动腰轮旋转,使 得充满计量室内的燃气能够定量排出,通过机械传动机构与积算器相连接,最 终实现燃气体积计量以及数据的转换。相比较而言,罗茨流量计的精度高,起 始流量低,量程比较宽,在安装、维护以及清理上都比较方便,能够实现在线 温、压智能补偿,在高、中压计量中适用较广泛。
其测量燃气流量的量程十分宽广,高低流量同样适用,主要参数如下; 公称流量:
16,25,40,65,100,160,250,400,650,1000,1600,2500,4000,6500,100,16000,25000 m3/h;
公称压力: 1.6,2.5,6.4MPa; 累计流量精度:
±1%,±1.%5 ,±2.%5 ;
量程比( qmin/qmax ): 1/10~1/20 。
罗茨流量计一般是适于燃气流量大于 25m3/h 中低压的用气设备中,并且其 始动流量小,测量范围较大,适用于大型的商业用户。
当用气设备的最大流量大于 30m3/h 时,建议采用罗茨流量计。另外,气体 压缩会影响罗茨流量计计量的准确,计算结果见表压力 /PA
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3000 4000 5000
6000气量损失 /% 2.9 3.8 4.7 5.6
气量损失是随着额定压力的升高而增大的,所以采用流量补偿仪也有必 要;但另一个角度来说,增加流量补偿仪会对市场开发有一定影响。经过权衡 分析,我们确定如果商业用户的用气设备额定使用压力超过
5 000 Pa时,必须
采用流量补偿仪。另外,罗茨流量计属于精密仪器,因此其价格也相当昂贵。 同时由于罗茨流量计受燃气洁净程度的影响,必须安装过滤器。
四.膜式流量计
膜式燃气表属于容积式流量计,结构比较简单,测量原理是:
通过测量组件隔膜在进出口燃气压力差的作用下产生交替运动,将充满计 量室内的燃气分隔成单个的计量体积并排向出口,通过机械传动机构与计数器 相连接,实现对单个计量体积的统计与运算传递,最终测得计量流通的燃气总 量。
主要参数:
公称流量: 1.6,2.5,4,6,10,16,25,40,65,100,250,400,650m/3h ; 公称压力: 3,5,10KPa;
量程比( qmin/qmax): 1/30~1/60 。膜式燃气表一般最佳运行工况为额定 流量计量范围的 20%~80%,膜式燃气表在使用的工程中对燃气的物理性质影响 较小,可以实现
IC 卡预付功能,始动流量较小。膜式燃气表的量程比较宽,安 装相对比较方便,由于其量
程小,体积大,很容易受腐蚀,从而导致计量不准 或泄漏等,日常维修很不方便,只能对
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工况流量进行计量,不容易实行智能 温、压补偿,一般仅适用在低压计量中。而且其表面的膜比较容易老化使得计 量的结果误差大,使用的寿命也因此而大大的缩短。由于价格比较便宜、体积 较小,一直是普通居民用户和小型商业用户的首选燃气计量表。
因膜式燃气表计量的是工况流量,与贸易标况流量结算存在量差,一般规 定在用气设备的燃气流量在25m3h,燃气的使用压力小于3KPa的小型商业用 户建议采用精度为
1.5级及以上的膜式燃气表。
五.流量计的比较 流量计的主要性能的比较: 项目 量程比 计量精度 始动流量 压力损失
智能温压补偿涡轮流量计超声波流量计罗茨流量计膜式流量计 1/10~1/20 高大较小
有 1/40~1/60 高较小无无 1/10~1/20 高较小大有 1/30~1/60 一般较小无对流 布敏感较敏感
气质要求及影响高 安装要求不敏感 高很敏感
中很敏感低前后直管段一般 有要求,管 道吹扫,装
过滤器管道吹扫,一般装过滤器
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