在天然氣生產過程中,天然氣流量是操作、調節、控製的一個重要參數。也是合理開發氣藏、輸送天然氣(qì)、貿易的一個重要依據。因此,測算天然氣流量是天然氣采輸過程中經常要進行的一項重要工作。天然氣流量(liàng)計產品主要有(yǒu):氣體羅茨流量計(腰輪(lún)流量計)、氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量(liàng)計、氣體超(chāo)聲波流量計(jì)、天然氣渦(wō)街流量計等(děng)。
(1)氣體羅茨流量計
工(gōng)作原理:當有流體通過流量計時,在流量計進出口流體差壓的作用下.兩腰輪將按正方向旋轉。計量室內液體不斷流(liú)進流出,隻需要知道計(jì)量室體積和腰(yāo)輪轉動次(cì)數就(jiù)可以計算出流體流量。所以氣體腰輪流量計是一種容積式流量計,其主要特點(diǎn)優勢就是精度高(gāo),壓損小(xiǎo)。
在(zài)天然氣貿易結算中,容積式流量計具有先天性(xìng)的優勢,它無需前後直管段(duàn),還具有高精度(dù)和高可靠性,物理計量上的恒久可靠性。
該儀表是餐飲、賓館等(děng)行業的燃氣商業核算,輸配管網燃氣(qì)計量,燃氣調壓(yā)站計量,工業(yè)和民用鍋爐等燃氣計量等經常涉及到的儀表。
(2)氣體渦輪(lún)流量計
工作原理:在(zài)一定的流量範圍內,渦輪的轉速(sù)與流體的流速(sù)成正比。流體流動帶(dài)動渦輪轉動(dòng),渦輪的轉速轉(zhuǎn)換成電(diàn)脈衝,用二次表顯示出數據(jù),反應流體流速。
氣體渦輪流量計壓力損失較小,能適合於低壓輸送場合的燃氣計量。計重複性好,是貿易結算中優先選用的流量計。
氣體渦輪流量計適用於天(tiān)然氣、空氣、氮氣等低流速氣體的計量。目前,國內用於燃氣測量(liàng)的流量儀表中,氣(qì)體渦輪流量計占主導地位。
(3)旋進旋渦流量計
工作原理是:進入氣體旋進旋(xuán)渦流量計的氣體,首先通(tōng)過螺旋起旋器(qì)後被(bèi)強迫旋轉加速,形成漩渦,漩渦的中心(xīn)為渦核。被(bèi)加速(sù)的漩渦(wō)進入擴大段後急劇減(jiǎn)速,壓力(lì)上升產生回流,在回流的作(zuò)用下,渦核就(jiù)圍(wéi)繞流量計的軸心線作螺旋進動。通過敏(mǐn)感元件感應的方法測量出漩渦進動頻率f,就可推(tuī)導出流(liú)量Q。
旋進旋(xuán)渦流(liú)量計是目前國內一些小型天然氣配氣站優選的流量計產品,其具有(yǒu)工作溫度範圍寬;範(fàn)圍度大;雷諾數在一(yī)定(dìng)範圍(wéi)內,不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響;適用性(xìng)強,除含有較大顆粒或較長纖維雜質(zhì)外,一般不需裝過濾器;對上下遊直管段要求較低,取上遊4D和下遊2D直管段即可;輸出頻率同體積流(liú)量成線性關(guān)係。
其不(bú)足之處是壓損(sǔn)較大(dà),其次,旋進旋渦流量計屬流體振動式流量計,對於管道振動(dòng)和電磁幹擾較敏感,所以隻能在振動較小、無電磁幹擾的環境中(zhōng)使用。
(4)氣(qì)體超聲波流量計
工作(zuò)原(yuán)理:超聲波流量計通過檢測流體流動對超聲波產生(shēng)的影響來對液體(tǐ)流量進行測量,其利用(yòng)的是(shì)“時差法”。首先,使用探頭1發射信號(hào),信(xìn)號穿過管壁1、流體、管(guǎn)壁2後被另一側的探頭2接收到;在探頭1發射信號的同時探(tàn)頭2也發(fā)出同樣的信(xìn)號,經過管壁2、流體、管壁1後被探頭1接收到;由於流速的存在(zài)使得兩時間不等,存在時間差,因此根據時間差便(biàn)可求得流(liú)速,進而得到流量值。
近(jìn)些年,隨著超聲技術的發展,越來越多的領域也利用該項技術創(chuàng)造(zào)了更多(duō)的價值。
氣體超聲波流量計是近幾年興起的新的流量測量方式,其設計比較複雜,故價格也比較高。目前能生產(chǎn)的廠家比較少,使用範圍也僅是在天(tiān)然氣輸送管道比較多。基本都是大型(xíng)企業在使用。測量精度高,維護少,但是超聲波流量計的測量線路相當複雜,對測量線路要求(qiú)較高。
氣體超聲波流量計可用於(yú)工業氣體測(cè)量(liàng)天然氣、氮氣、氧(yǎng)氣、空氣、氫氣、氬氣、氦氣、乙烯、丙烷等
(5)天然氣渦街流(liú)量計
工作原理:根據流體振蕩原理(lǐ)來測量流量的,流體在管道中(zhōng)經過渦街流(liú)量變(biàn)送器時(shí),在三角柱的旋渦發生體後(hòu)上下(xià)交替產生正比(bǐ)於(yú)流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體(tǐ)平均速度及旋(xuán)渦發生體特(tè)征寬度有關,根據這種關(guān)係,旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度,再乘以橫(héng)截(jié)麵積得到流量。
渦街流量計目前(qián)一般在工礦企業的天然氣內部考核(hé)和能源消耗的計量應用較多,其有著整體結構設計合理,動態測量範(fàn)圍寬,壓力損失小。
儀表主體可采用不鏽鋼材質製(zhì)造,適用於腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量;儀表無可動部件(jiàn),安裝維護簡(jiǎn)單;現場液晶顯(xiǎn)示,脈衝、4~20mA輸出(chū)或(huò)485串行通訊接口,可與工業自動化係統連接等諸多優(yōu)點。其zui大的缺點就是特點怕振動,怕電磁幹擾。
測量天然氣流量的流量計種(zhǒng)類豐富各有特點,用戶在選擇天然氣流(liú)量計應該充分考慮不同種類天然氣的特點,從各方麵考慮選擇(zé)合適(shì)的流量計(jì)。
