差壓式氣體流量計(jì)量表的選型
摘要:差壓式氣體流量計(jì)量表的選型資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量?jī)x生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。計(jì)量裝置及應(yīng)用備差壓式氣體流量計(jì)的選型胡海燕(勝利油田河口采油廠技術(shù)檢測(cè)站計(jì)量站,山東河口差壓式氣體流量計(jì)是一類應(yīng)用zui廣泛的氣體流量計(jì),在各類流量?jī)x表中其使用量。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來電咨詢,下面是差壓式氣體流量計(jì)量表的選型文章詳情。
計(jì)量裝置及應(yīng)用備差壓式氣體流量計(jì)的選型胡海燕(勝利油田河口采油廠技術(shù)檢測(cè)站計(jì)量站,山東河口差壓式氣體流量計(jì)是一類應(yīng)用zui廣泛的氣體流量計(jì),在各類流量?jī)x表中其使用量占居首位,文章以槽道流量計(jì)、V錐流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)為例,介紹了差壓式氣體流量計(jì)如何進(jìn)行選型以及在選型中應(yīng)該注意的問題。
差壓式氣體流量計(jì);選型;儀表性能天然氣是帶壓管道輸送的,其流量是針對(duì)通過管道某一橫截面而言的。供需雙方之間輸送天然氣的多少,是通過安裝在輸氣管道上的流量測(cè)量裝置的計(jì)量數(shù)據(jù)確定的。這個(gè)流量計(jì)量數(shù)據(jù)也是衡量單位生產(chǎn)技術(shù)水平一項(xiàng)重要基礎(chǔ)資料。準(zhǔn)確地進(jìn)行天然氣流量測(cè)量是企業(yè)部門進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析、降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵一環(huán),直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,倍受供需雙方關(guān)注,隨著世界能源供求日益緊張,人們都十分關(guān)心并尋求一種精度高、適應(yīng)性強(qiáng)的流量計(jì)來測(cè)量天然氣流量。
1差壓式流量計(jì)差壓式氣體流量計(jì)發(fā)展到今天雖然已日趨成熟,但其種類仍然極其繁多,且性能各不相同。20世紀(jì)50年代以前,差壓式流量計(jì)是*的天然氣流量計(jì),在流量?jī)x表總量中約占到50%60%我國的銷售量約為40%左右。它是根據(jù)安裝于管道中的流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來測(cè)量流量的儀表,它應(yīng)用歷史悠久,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富成熟,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完善(均速管除外)品種規(guī)格齊全的一類流量計(jì),另外它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐用、通用性強(qiáng)、成本低廉、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件不需實(shí)際流體標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。
差壓式流量計(jì)也有很多缺點(diǎn),它的現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高,要求有較長(zhǎng)的直管段,整套流量計(jì)的精度還決定于差壓變送器和流量顯示儀的精度,是一種從設(shè)計(jì)、制造到安裝使用要求很嚴(yán)格的儀表,在任何的環(huán)節(jié)失誤都會(huì)產(chǎn)生很大的誤差;另外,差壓流量計(jì)輸出信號(hào)與流量為平方關(guān)系,是非線性儀表,范圍度較窄;壓力損失大也是它的弱點(diǎn)之一。針對(duì)上述不足,近年國內(nèi)生產(chǎn)廠推出一系列改進(jìn)辦法,如一體式差壓流量計(jì)、定值節(jié)流件、可換孔板節(jié)流裝置、采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等等,再加上80年代以后差壓式流量計(jì)的兩個(gè)組成部分:差壓變送器和流量顯示儀有突出的進(jìn)展,估計(jì)今后此類流量計(jì)仍將占據(jù)重要的地位。槽道流量計(jì)、V錐流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是三種有代表性的新型流量計(jì),它們都屬于差壓式流量計(jì)。
2差壓式流量計(jì)分類差壓式流量計(jì)種類繁多,根據(jù)不同的分類方法,可以分為三大類20種類型。具體分類見表1表1差壓式流量計(jì)的分類表分類原則分類類型節(jié)流式;動(dòng)壓頭式;按產(chǎn)生差壓的(3)水力阻力式作用原理分類(4)離心式;動(dòng)壓增益式射流式標(biāo)準(zhǔn)孔板;標(biāo)準(zhǔn)噴嘴;經(jīng)典文丘利管;文丘利噴嘴錐形入口孔板;1/4圓孔板;圓缺孔板;偏心孔板;按結(jié)構(gòu)形式分類(9)楔形孔板;整體(內(nèi)藏)孔板;線性孔板;環(huán)形孔板;道爾管;羅洛斯管;彎管;可換孔板節(jié)流裝置;臨界流節(jié)流裝置胡海燕(1979―)女,山東沾化人,工程師,畢業(yè)于中國石油大學(xué),從事計(jì)量技術(shù)工作。
續(xù)表分類原則分類類型標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置;低雷諾數(shù)節(jié)流裝置;臟污流節(jié)流裝置;按用途分類低壓損節(jié)流裝置;小管徑節(jié)流裝置;寬范圍度節(jié)流裝置;臨界流節(jié)流裝置3差壓式流量計(jì)選型隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,還有許多新型的流量計(jì)不斷涌現(xiàn)。然而由于天然氣流量測(cè)量技術(shù)本身涉及面廣,不同的使用對(duì)象,對(duì)流量計(jì)有著不同的要求,也就是說客觀上多種流量計(jì)并存,才能滿足不同層次、不同場(chǎng)合的要求。不同類型的流量計(jì)具有不同的儀表特性和流體特性,要求的安裝條件和使用條件各不相同,每種流量計(jì)都有其適用范圍,也都有局限性,這就要求我們?cè)谶x型時(shí)同時(shí)考慮各種因素,在選擇儀表時(shí),一定要熟悉被測(cè)對(duì)象、儀表性能、測(cè)量環(huán)境等多方面的情況。
3.1被測(cè)對(duì)象流量計(jì)的使用目的應(yīng)該很明確。即要知道測(cè)的是體積流量,還是質(zhì)量流量;要測(cè)瞬時(shí)流量,還是累積流量,而流量計(jì)由于結(jié)構(gòu)、原理上的差異往往只適用于一種流量的測(cè)量或者是測(cè)量某一種流量zui為精確,測(cè)量其他的流量則需要增加轉(zhuǎn)換設(shè)備或精度下降,如旋進(jìn)旋渦流量計(jì)靠計(jì)數(shù)或脈沖數(shù)來獲取累積流量值的儀表,適合計(jì)量總量,如要用其計(jì)量瞬時(shí)流量,則要加計(jì)時(shí)裝置和相應(yīng)的計(jì)算電路才能轉(zhuǎn)換出瞬時(shí)值,在轉(zhuǎn)換過程中因有效數(shù)位等因素必將降低其精度。
首先應(yīng)該考慮流體的性質(zhì),例如:對(duì)不可壓縮流體來說,體積流和質(zhì)量流是可以轉(zhuǎn)換的,即可通過速度和密度相關(guān)變量來求得速度和密度為定值時(shí))。
對(duì)天然氣的計(jì)量有兩種狀況:一是加工處理前非潔凈的天然氣的計(jì)量,一是加工處理后潔凈天然氣的計(jì)量。非潔凈天然氣中往往夾帶著液體、固體顆粒和其它可能會(huì)對(duì)氣體流量計(jì)造成污染的析出物,給計(jì)量帶來麻煩,加工處理后潔凈天然氣由于處理技術(shù)欠佳及集輸管道不干凈等原因,集輸過程的天然氣有時(shí)也是不潔凈的。
3.2測(cè)量環(huán)境安裝條件往往取決于現(xiàn)場(chǎng)空間、方位的要求。例如旋進(jìn)旋渦流量計(jì)常常要求傳感器的安裝方向和流動(dòng)方向分別是水平、垂直和水平,并且由于受流速畸變等因素影響,需要在上游或下游加一定長(zhǎng)度的直管,消除對(duì)其的干擾。
在流量計(jì)使用時(shí),影響它的周圍環(huán)境因素主要是電磁干擾。如低頻電磁干擾,也就是現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),來自交流電源(220V50HZ因?yàn)榘惭b時(shí),為了走線規(guī)范,往往通過電纜橋架或保護(hù)管,這樣,就可能使交流電源與信號(hào)線一起平行走線,干擾信號(hào)就會(huì)耦合到信號(hào)輸出線上。由此可見,增加電源線與信號(hào)線之間距離,減少分布以及合理選擇信號(hào)線接地點(diǎn),就可避免干擾電壓對(duì)流量計(jì)的影響。
3.3儀表性能氣體流量測(cè)量中,溫度和壓力修正是提高氣體流量測(cè)量精度的重要手段之一。
是否具備溫度、壓力修正也是選型需要考慮的問題之一,不進(jìn)行壓力修正所造成的偏差肯定為負(fù),且實(shí)際工況壓力越大造成的偏差也越大。不進(jìn)行溫度修正,當(dāng)環(huán)境溫度高于20*C,所造成的偏差為正;當(dāng)環(huán)境溫度低于20*C,所造成的偏差為負(fù),所以,進(jìn)行溫度壓力修正十分重要。
整體的測(cè)量準(zhǔn)確度要求多少,在某一特定流量下使用,還是在某*量范圍內(nèi)使用,在什么測(cè)量范圍內(nèi)保持上述準(zhǔn)確度,所選儀表的準(zhǔn)確度能保持多久,是否易于重新校驗(yàn),是否要現(xiàn)場(chǎng)在線核對(duì)儀表準(zhǔn)確度,這些問題必須細(xì)致考慮。
但節(jié)流件是一個(gè)經(jīng)機(jī)械加工的金屬結(jié)構(gòu)件,而變送器和流量計(jì)算機(jī)可以有效地修正各種節(jié)流件的精度誤差,所以系統(tǒng)性能取決于節(jié)流件差壓變送器疏量計(jì)算機(jī)二者之和。
2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》438條對(duì)相應(yīng)的用能量單位或設(shè)備的能源計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)提出了具體要求。對(duì)用于煤氣和天然氣流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)的要求為20級(jí);對(duì)于蒸汽,為2.5級(jí)。
在比較各制造廠的儀表性能規(guī)范時(shí),要注意誤差的百分率是指引用誤差(色對(duì)誤差與儀表的量程上限之比,常用S表示)還是相對(duì)誤差(絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值的比值,常用表示)。
還要注意制造廠產(chǎn)品說明書所定準(zhǔn)確度是指基本工業(yè)蒙年第誤差限,在現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境、動(dòng)力、流體條件變化將產(chǎn)生附加誤差?,F(xiàn)場(chǎng)使用準(zhǔn)確度應(yīng)為基本誤差與影響量產(chǎn)生的誤差所合成,如影響量大,附加誤差可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過基本誤差。
重復(fù)性在過程控制應(yīng)用中是重要的指標(biāo),由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定,而準(zhǔn)確度除取決于重復(fù)性外,還與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān),嚴(yán)格的說,重復(fù)性是指環(huán)境條件、介質(zhì)參量等不變情況下,對(duì)某*量值時(shí)間段內(nèi)同方向進(jìn)行多次測(cè)量的一致性,然而實(shí)際應(yīng)用中,儀表優(yōu)良的重復(fù)性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾,然而這些變化因素還未到需要專門做檢測(cè)修正的地步,這些影響往往被誤認(rèn)為儀表的重復(fù)性不好。因此有著類廣義要求(即有參量變化影響因素的使用條件)高重復(fù)性的場(chǎng)所,不要選擇影響量敏感的儀表。
流量?jī)x表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。
大部分流量?jī)x表的非線性誤差不列出單獨(dú)指標(biāo),而包括在基本誤差內(nèi),然而對(duì)于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表,線性度是一個(gè)重要指標(biāo),使有可能在測(cè)量范圍內(nèi)用同一個(gè)儀表系數(shù),線性度差就要降低儀表的精確度,隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,采用信號(hào)適配系數(shù)修正儀表系數(shù)非線性,從而提高儀表精確度和擴(kuò)展流量范圍。如需作管道流量配比,流量相加或熱量計(jì)要對(duì)溫度差和流量相乘時(shí),應(yīng)選擇線性輸出的儀表,可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程。
上限流量、下限流量和流量范圍選擇流量?jī)x表的口徑應(yīng)按被測(cè)管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來選配,而不是簡(jiǎn)單地按管道通徑配用。雖然通常設(shè)計(jì)管道流體zui大流速是按經(jīng)濟(jì)流速來確定的。因?yàn)榱魉龠x擇過低,管徑粗投資大,過高則輸出功率大,增加運(yùn)行費(fèi)用。大部分儀表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速,因此儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會(huì)較多,安裝就比較方便,如不相同也不會(huì)相差太多,一般相鄰一檔規(guī)格,采用異徑管連接。然后同一口徑不同類型的儀表上限流量受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束,差別很大。
在選型時(shí)往往考慮的是設(shè)備zui大流量不超出流量計(jì)的上限流量,而對(duì)于用氣設(shè)備各個(gè)流量段的使用概率及其誤差區(qū)域未加考慮,這樣導(dǎo)致流量計(jì)使用中均未超出其流量上限,但是小流量段或常用流量段誤差偏大。
流量范圍下限,選型時(shí)要滿足流量計(jì)進(jìn)入精度的zui小流量(Qi小于管道的zui小用氣量,這樣才能保證小流量的計(jì)量精度。
范圍度是滿足精度的情況下上限流量和下限流量的比值,其值越大流量范圍越寬。制約差壓式流量計(jì)的范圍度的因素有:測(cè)量準(zhǔn)確度的制約,流出系數(shù)非線性的制約,可膨脹系數(shù)的制約。線性儀表有較大范圍度,一般為10:1非線性儀表則較小,通常僅為3:1能滿足一般過程控制用流量測(cè)量和商貿(mào)核算總量計(jì)量。差壓式流量計(jì)屬于非線性儀表,新型的差壓式流量計(jì)的范圍度有所拓寬,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,槽道流量計(jì)的范圍度一般可以超過7:1實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗現(xiàn)已成為各大企業(yè)必須高度重視的極其重要和緊迫的任務(wù)。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),必須選擇節(jié)能的儀表。節(jié)能儀表必須要具備兩個(gè)基本條件,一是要有較高的準(zhǔn)確度,否則就難以用數(shù)據(jù)說明節(jié)能效果,也無法進(jìn)一步采取節(jié)能措施,二是*壓損不宜過大。
除無阻礙流量傳感器外,大部分流量傳感器或要改變流動(dòng)方向,或在流通通道中設(shè)置靜止的或活動(dòng)的檢測(cè)元件,從而產(chǎn)生隨流量而變的不能恢復(fù)的壓力損失,其值有時(shí)高達(dá)數(shù)1ka首先應(yīng)按管道系統(tǒng)泵送能力和儀表進(jìn)口壓力等條件,確定zui大流量時(shí)容許的壓力損失,據(jù)此選定儀表。因選擇不當(dāng)而產(chǎn)生過大的壓力損失,往往影響流程效率。壓力損失較大的儀表短短幾年為測(cè)量付出的泵送費(fèi)用往往超過低壓損而價(jià)格較貴儀表的購置等費(fèi)用。
3.4基它方面流量計(jì)的費(fèi)用主要是購置儀器的費(fèi)用,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)和流量計(jì)的流量調(diào)節(jié)和校驗(yàn)的費(fèi)用也應(yīng)當(dāng)加以考慮。
流量測(cè)量的安全可靠,首先是測(cè)量方式可靠,即取樣裝置在運(yùn)行中不會(huì)發(fā)生機(jī)械強(qiáng)度或電氣回路故障而引起事故;二是測(cè)量?jī)x表無論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。一般有可燃性氣體的場(chǎng)合,應(yīng)選用防爆型儀表。
4結(jié)束語必須同時(shí)考慮到多種因素,并且還得分清主次、綜合分析,才能找到適合的流量計(jì)類型,不可片面追求流量計(jì)某方面的優(yōu)異性能而忽略其它不利影響。
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