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天然气流量计的测量原理
  • 天然气流量计的测量原理

  • 型号 : HLWQ/HLG
  • 品牌 : 华陆
  • 价格 : 请联系我们
对于天然气计量的准确性的要求日益严格,因为这直接关系到天然气管道运营企业的经济效益,因此,应该对天然气流量计进行充分地认识及把握,在此基础上给出天然气流量计使用建议,天然气流量计主要包括气体涡轮流量计及孔板流量计,本文主要对这两种流量计进行原理及特征的介绍。

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目前对于天然气计量的准确性的要求日益严格,因为这直接关系到天然气管道运营企业的经济效益,因此,应该对天然气流量计进行充分地认识及把握,在此基础上给出天然气流量计使用建议,天然气流量计主要包括孔板流量计及气体涡轮流量计,本文主要对这两种流量计进行原理及特征的介绍。

1.天然气流量计量的意义

天然气在世界能源结构中所占比例不断上升,据统计数据显示,1990年该比例为215%,2000年为223%,到2010年该比例已经达到243%。我国作为天然气资源较为丰富的国家之一,天然气总量喜人,但是人均占有量却远远低于世界平均水平。而且,随着我国现代化进程的不断深化,对于天然气计量的准确性的要求日益严格,因为这直接关系到天然气管道运营企业的经济效益。因此,应该对天然气流量计进行充分地认识及把握,在此基础上给出天然气流量计使用建议。

2.流量计测量原理及特征

天然气流量计主要包括气体涡轮流量计及孔板流量计,下面主要对这两种流量计进行原理及特征的介绍。

21气体涡轮流量计

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211测量原理

当天然气流经涡轮流量计时,首先要使天然气的流速增加到一定的值。在这中间,发挥作用的是一种具有特殊结构的前导流体。因为气体涡轮叶片跟流体流动的方向成一定的角度(0),这就使得气流对涡轮产生力矩的作用。产生力矩之后,带动了涡轮旋转。各种力矩均作用于涡轮上面,经过一段时间之后,这些力矩会达到一种平衡状态,涡轮的旋转动能处于较为稳定的状态,从而使得涡轮的速度趋于稳定。经过计算可知,涡轮转动角速度()与气体流量成线性关系。

关于涡轮流量计的流量计算,可用下面公式表示

式中Q,为工作状态下气体的流量(m/h)F为涡轮单位时间转动的次数,即频率(Hz)F为涡轮机流量计仪表的脉冲数(i/m)

212特点

同样地,气体涡轮流量计既存在优点,也存在缺点。

(1)优点。优点主要包括:①精确度较高,在10%左右;②重复性好,短期可以达到01%左右;③输出信号为脉冲频率售号,适合总量计算以及与计算机相接,抗扰力强;④口径范闱较宽,可达401101;⑤结构紧凑轻巧,安装及维护较为方便

(2)缺点。缺点主要包括:①涡轮流量计的特性易受外界因素的影响,如介质物质性以及气体流体流动性;②涡轮流量计的轴承易发生磨损导致特性偏移;③涡轮流量计需要经常性地进行在线校准。

22孔板流量计

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221测量原理

孔板流量计主要由以下2部分组成:①孔板节流装置(主要产生压力差,又称一次装置);②压力计、差压计、温度计、相关参数仪器仪表和信号引线等(总称为二次检测仪表)。由流量计的组成可知,孔板流量计属于一种差压式流量计。当天然气气流流经天然气管道中的孔板时,气流的速度会在孔板处形成局部收缩。气流的速度受到收缩,也就是说气体得到了压缩,将使得天然气气体的压强增大,这就抵消了一部分静压力,使得静压力变小。天然气气体流经孔板的速度越快,则孔板前后所产生的静压力差就越大。这样,就可以通过测量差压来间接测量天然气流量的大小。

222特征

目前,孔板流量计是使用较多的天然气流量计,它可以通过测量孔板前后的差压来计量天然气气体流量。据统计,石油天然气行业采用孔板流量计作为贸易计量的仪器约为95%以上,且多为国产表。根据孔板流量计自身的组成特点,其既存在着优点,又存在着缺点。

(1)优点。优点主要包括:①孔板流量计适用于大口径管道的计量;②结构简单,易于安装;③不存在可动部件,气体的气密性良好;④应用历史较长,实验数据最为全面,所规定的使用标准最为全面;⑤造价便宜。

(2)缺点。缺点主要包括:①测量范围有限;②安装条件成为影响流量计准确度的限制因素;③压力损失较大(一般为40%左右);④不能直接进行读数,使用起来极为不便。

3.建议

无论是孔板流量计,还是气体涡轮流量计,均易受到温度(包括介质温度及环境温度)、压力的影响。因此,需要克服这几个方面的影响,才能够使天然气流量计实现最优化管理。

(1)对于现存的无压力、无温度补偿的天然气流量计,尽可能实现人口介质压力及介质温度的标准化。

(2)当天然气管道内的气体流量较大时,应该加压力以及温度修正功能。

(3)对于较为特殊的流量计(如气流流量较大的流量计)而言,其安装使用环境应该达到一定的标准,尤其是需要注意控制外部环境温度,尽量避免在过高或者过低的温度使用。

(4)应尽量避免在流量计安装及使用过程中而产生的误差,如流量计节流装置本身存在的误差,流量计阀产生的误差,直管段产生的误差,仪表现场工作时而产生的误差,工艺状况引起的误差以及天然气气质产生的误差等。

(5)相关流量计国家标准和检定规程中应增加对智能流量计温度、压力测且.I生能评价规范。随着我国科学技术的不断发展以及天然气生产规模的不断加大,天然气计量涉及的领域不能仅仅局限于气流流量领域,还应涉及温度、压力、电学甚至是光学等多个计量领域。因此,需要加强天然气流量计的优化管理,才能更好地为天然气生产服务。

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点击次数:  更新时间:2018-07-23 15:09:45  【打印此页】  【关闭