隨著中國天然氣使用量激增,燃?xì)夤緦?duì)于天然氣流量計(jì)的選型和使用情況越來越重視。流量計(jì)的計(jì)量管理,直接影響燃?xì)夤镜墓╀N差。本文將探討在不同計(jì)量場合下使用不同種類與原理的流量計(jì),并分析每種流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),也探討了高壓天然氣標(biāo)定與空氣低壓標(biāo)定對(duì)于不同流量計(jì)的精度差異,且舉實(shí)例分析。
一、天然氣計(jì)量的流量計(jì)及精度
常用天然氣計(jì)量流量計(jì)的類型有膜式流量計(jì)、氣體腰輪(羅茨)流量計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)和氣體超聲流量計(jì)。其中膜式和氣體腰輪流量計(jì)屬于容積式流量計(jì),氣體渦輪流量計(jì)和氣體超聲流量計(jì)屬于速度式流量計(jì)。根據(jù)國家對(duì)能源計(jì)量的要求,膜式、氣體腰輪流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和氣體超聲流量計(jì)的計(jì)量精度,均要求在±1.0%~±2.0%的范圍內(nèi)。
二、天然氣計(jì)量流量計(jì)的主要適用范圍
【膜式流量計(jì)】
適用范圍:
家用和餐飲用戶的計(jì)量,用氣壓力在0.5kPa-20kPa范圍內(nèi),用氣量在:燃?xì)庠O(shè)備用氣負(fù)荷的最大流量≤40m3/h,宜優(yōu)先選用膜式燃?xì)獗怼?
技術(shù)指標(biāo):
工作環(huán)境溫度:-10℃-40℃的場所;基本誤差:Qmin≤Q<0.1Qmax 時(shí) ±3%;0.1Qmax≤Q≤Qmax 時(shí) ±1.5%。
【氣體腰輪(羅茨)流量計(jì)】(以德聞流量計(jì)為例)
氣體腰輪流量計(jì)(帶溫度壓力補(bǔ)償)的適用范圍:
一般氣體腰輪流量計(jì)的測(cè)量范圍0.8~480m3/h,但考慮到實(shí)際安裝要求,在工商用戶的燃?xì)庠O(shè)備的用氣負(fù)荷最大流量在大于25m3/h小于250m3/h的范圍時(shí),宜優(yōu)先選用氣體腰輪流量計(jì)。量程比可達(dá)1:200,適用于中、低壓管道中氣體流量的計(jì)量,多用于小鍋爐房、商業(yè)用氣點(diǎn)或負(fù)荷變動(dòng)大的用氣計(jì)量,計(jì)量時(shí)要求帶溫、壓補(bǔ)償裝置。
安裝條件:
計(jì)量介質(zhì)氣體溫度范圍為-20~+55℃,環(huán)境溫度為-20~55℃;避免安置在露天、長期陽光直射、容易浸水或潮濕的場所;與同規(guī)格的膜式表相比,最小流量和工作壓力相對(duì)較高,體積較小;氣體腰輪(羅茨)流量計(jì)上游須安裝相應(yīng)規(guī)格的過濾器并定期清洗。安裝合適的過濾器,是氣體腰輪流量計(jì)減少故障和延長使用壽命的有效途徑。
【氣體渦輪流量計(jì)】(以德聞流量計(jì)為例)
適用于天然氣、LNG液化天然氣和LPG液化石油氣的計(jì)量,主要用于熱負(fù)荷相對(duì)恒定的燃?xì)庠O(shè)備,多用于工業(yè)爐窯、大型鍋爐、化工用氣設(shè)備等大客戶,具有精度高、體積小、量程比適中、流量范圍大的特點(diǎn),可用于高、中、低壓管道中氣體流量的計(jì)量。
由于氣體渦輪流量計(jì)屬于速度式流量計(jì),對(duì)前后直管段的要求較高,故在選擇氣體渦輪流量計(jì),應(yīng)根據(jù)所選用流量計(jì)樣本的技術(shù)要求,確定流量計(jì)前后直管段的長度,通常為前5D后3D。
與同規(guī)格的膜式表、氣體腰輪流量計(jì)比較,具有最小流量較大、工作壓力范圍寬,由于量程比不太大(一般常壓下1:20),不適合用于用氣量波動(dòng)幅度變化很大的餐飲用戶,適用于用氣量較為穩(wěn)定的工業(yè)和商業(yè)用戶。
【高壓的氣體超聲流量計(jì)】
高壓的氣體超聲流量計(jì),適用于天然氣的長輸管線以及城市門站的貿(mào)易交接與計(jì)量比對(duì),此類應(yīng)用場合,壓力特別高,流量特別大。
與其他流量計(jì)相比,高壓氣體超聲流量計(jì)具有高量程比,可達(dá)1:100,適合于高壓天然氣的計(jì)量,由于其探頭原理的原因,超聲波探頭在高壓下工作更加穩(wěn)定與可靠,并且計(jì)量精度高,可達(dá)0.5級(jí)表精度,特別適合大流量計(jì)量場合。
但此類流量計(jì),由于技術(shù)門檻高,目前主流的品牌都為國外進(jìn)口,故價(jià)格非常昂貴,并不適用于普通的城市燃?xì)獾挠?jì)量用戶。另外,由于高壓氣體超聲流量計(jì)的設(shè)計(jì)原理,必須安裝很長的前后直管段的要求(通常建議安裝前20D后10的),并需要安裝特殊的整流盤,用于氣體流態(tài)整流,必要時(shí),還需要安裝π型降噪器,防止現(xiàn)場調(diào)壓器的噪音干擾超聲探頭的信號(hào),現(xiàn)場的安裝要求極高。
【中低壓的氣體超聲流量計(jì)】(以德聞的氣體超聲流量計(jì)為例)
此類產(chǎn)品,有別于高壓氣體超聲流量計(jì)。雖然在工作原理上與高壓超聲流量計(jì)相似,但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探頭種類、整流方式上,有本質(zhì)上的區(qū)別。不同廠家的中低壓超聲流量計(jì),設(shè)計(jì)了不同的整流方式,有些使用外置式的整流器,有些使用內(nèi)置式整流器。高壓超聲流量計(jì),由于需要在高壓下使用,探頭都為特殊合金,而中低壓的氣體超聲流量計(jì),使用陶瓷表面的探頭,工作壓力在1.0MPa以下,適用于城市燃?xì)獾墓ど虡I(yè)用戶。
中低壓的氣體超聲流量計(jì),精度為1級(jí),符合國家對(duì)于天然氣計(jì)量的精度要求,量程比可達(dá)1:80,遠(yuǎn)高于普遍使用的氣體渦輪流量計(jì),與氣體腰輪流量計(jì)的量程比類似。