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关于燃气流量计的选型与安装的分析

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随着我国能源结构从煤炭、燃油向天然气的转变,天然气的应用在近年来得到了迅猛的发展。城市作为天然气应用的最终用户,既有居民、又有餐饮、工业企业,它是一个庞杂的用户群。因此,在天然气使用中必须解决的一个重要问题就是选择适应市场经济要求的天然气计量系统。在企业生产和经营管理中,燃气的流量计量是一项重要的技术性很强的日常工作。准确的流量计量可以适时改进生产工艺,提高产品质量,降低产品成本,确保生产安全,合理经营管理,从而提高经济效益和社会效益。

本文主要就对燃气流量计的选型与安装进行有效的分析和阐述。

一、常用燃气流量计的主要性能

(一)膜式燃气表

此种燃气表属于容积式流量计,计量精度一般,始动流量 小,可实现 IC 卡预付费功能。另外最大的优点是价格适中,为 居民家用及小型商业用户的首要选择。不足之处为膜式燃气表皮膜易老化,老化后计量值会产生负偏差,使用寿命较短;在流量大于 25m3/h 时,此种燃气表基本误差较大,不能实现精确计量,且流量大于 25m3/h 的燃气表体积均较大,故一般不用于大型商业用户。对于处于发展用户市场阶段,需要扩大经营范围的燃气经营企业,根据用户的经济能力的大小,对于燃气使用压力在 3000Pa 以下,且用气量小于 25Nm3/h 的小型商业用 户,宜选用膜式燃气表。该燃气表一般不考虑带温压补偿仪。

虽然此种燃气表无温度压力体积修正功能,有一定的计量损失,但因其常用于压力较低的场所,此计量损失供需双方基本都能接受。对于燃气公司,此仪表产生的正负偏差基本可使盈亏保持平衡。

(二)罗茨流量计

此种流量计也是容积式流量计的一种,其量程比宽、压力损失小,始动流量极小、计量精度高,大流量和小流量均可计量,安装无前后直管段要求,可用于中低压的管道系统中。罗茨流量计可配温度、压力补偿体积修正积算仪。对于大型重要的商业用户,可对流量、压力、温度等实现 AOKEYB系统远传并监控,这样便于燃气公司的日常管理。但由于罗茨流量计为精密仪器,价格比较昂贵,大口径流量计的体积较大、设备较重,并且对气质洁净度要求较高,设备前需安装过滤器。

(三)涡轮流量计

此种流量计为速度式流量计,其计量精度高、量程比宽工况流量可达到 6000m3/h 以上,可配温度、压力补偿体积修正积算仪,国产设备价格适中。涡轮流量计最大的不足之处是压力损失大,始动流量值较大。用户在小流量用气时,易产生不计量的现象。涡轮流量计的原理是利用测量管道中燃气流动的速度来推算气体的流量。因此,为了保证测量的精确度,流入涡轮流量计内的燃气必须为典型的层流或紊流分布,这就要求在流量计的前端及后端必须有足够长的直管段以使气流稳定。

一般要求是前端直管段长度为 3D(即3 倍管径),后端为 2D (即 2 倍管径),并且在此范围内不应有弯头、三通、截止阀等管件。国产涡轮流量计性能较差、技术上有待完善提高。进口涡轮流量计性能较好,但价格昂贵。

对于工业企业等较大型商业用户,大多数城市通常选用罗 茨流量计或涡轮流量计。由于此类用户用气量较大,用气压力要求较高,其流量计均需带有温压补偿的体积修正仪.

由于涡轮流量计的始动流量较大,其主要用于工矿企业热负荷相对恒定的用气设备;罗茨流量计的始动流量极小,其主要用于小时不均匀用气的用气量变化较大的大型酒店、生产企业,能基本保证在用气低峰时的精确计量。

二、如何选定燃气流量计的性能指标

在选用燃气流量计的时候,除了对相应的流量计类型要有个基本的认识之外,更重要的是要充分了解流量计质量的各项性能指标。以下就如何选择合适的性能指标做一个简要的介绍。

(一)计量精度

计量精度是衡量燃气流量计是否准确的一项指标,一方面关系到商户使用的燃气量是否能被正确计量,另一方面关系到燃气公司的盈亏,所以选用计量精度准确的流量计既对商户公平,也对燃气公司公平。燃气流量计的精度一般有 1.0 级和 1.5 级的,应该根据燃气公司的要求和商户自身的需求,选用误差尽可能小的流量计。膜式燃气表的误差一般在 -1%-1%之间,涡轮流量计的误差在 -2%-2% 之间,罗茨流量计的误差在 -2%-1% 之间。对各种类型的流量计有了一个认知之后,就可以根据实际情况选用合适的流量计了。

(二)量程指标

用气设备一般都有大小火的调节功能,为了保证计量的精度,选用的流量计的最小流量量程(Qmin)应小于设备最小用气量;为避免用气设备因故障或特殊情况导致的用气量瞬间增加损坏流量计,选用的流量计的最大流量量程应大于用气设备最大用气量。如果已经安装的流量计不能满足多台用气设备的最大流量或最小流量,则须考虑分组配置流量计或对特殊用气设备单独配置燃气流量计。

(三)如何选定最大流量和最小流量

当流量计只对 1 台用气设备进行计量时,则根据用气设备的最小用气量和最大用气量分别选定最小流量和最大流量;当对多台用气设备进行计量时,由于有存在只有 1 台用气设备单独运作的情况,则最小流量应该根据几台用气设备中最小用气量的那台来选定,最大流量的确定则须大于几台用气设备同时使用的最大用气量;另一方面,在选用流量计的最大、最小流量时,须将用气设备标准状况下的用气量折算到实际工况下的用气量。

(四)始动流量指标

在选用什么型的流量计时,可能会看到有两种规格的流量计的量程范围都能够满足用气设备的最小、最大流量值,这个时候就需把始动量值作为选用标准,首先要考虑的就是选用始动量更小的流量计,这样可以提高计量精确度。另外一方面由于使用的气源不一样,热值也是有高有低,这会关系到用气设备用气量大小的问题。这就要求我们在选型时就得选用具有兼容性的流量计,以避免每次换气源就得换流量计的情况发生。

三、流量计选择时考虑的因素

在对上述燃气流量计的类型和相关的技术指标做了一个大概的认识了解之后,我们就可以综合考虑各种因素选择适合的燃气流量计了。以下提出几点需要重点考虑的因素,比如流体的特性、流量计的性能、安装的要求、使用环境、价格等。

1)流体的特性主要是指燃气的压力、温度、黏度、压缩性、密度,因为气体的体积会随着温度、压力的变化而产生变化,所以在决定选购流量计的时候就必须得考虑是否需要配置温度、压力补偿体积修正仪的问题。

2)仪表的性能是指流量计的精准度、重复性、线性度、量程比、压力损失、起始流量、输出信号及响应时间等。在选用流量计的时候需要对这些的性能进行仔细比较分析,根据使用需求,选择能够满足测量需求的流量计。

3)安装条件要求是指在安装的时候要根据燃气的流向、管道走向,选择上下游直管道的长度、管道直径、安装的位置及相关的管件,因为这些都会影响到燃气流量计是否能准确作、维护成本和使用寿命。

4)价格因素是指根据自身的使用要求,综合考虑购买流量计的价格、安装的费用、维护成本、校验费用和其他相关备件费用,通过对比衡量,选择满足自己需求价格的流量计。

四、燃气流量计的安装分析

1)燃气流量计在安装过程中,其安装与设置部位要合理,需要满足抄表、维修、更换等条件。

2)在对燃气流量计安装前,要检查出厂合格证和检定证,出厂封印或检定封印等要保证完好,编号、记数器要清晰无损坏,外观不能有破裂、凹陷和污损,距检定期不能超过六个月,同时要做好流量计的前、后管道系统安装、吹扫与试压工作。

3)对于安装后的燃气流量计,要检查其安装是否牢固可靠,有没有受到附加应力的作用。流量计底要设置有支架,并使支架处于稳固水平的状态。横平竖直,进出口立管不能够出现倾斜,流量计本体要垂直。对燃气流量计的进出口阀门的安装朝向要合理,要方便操作使用,转动要灵活,以方便抄表、更换和检修等。对于安装方式,要与最初的设计要求一致,参照设计要求的规定进行位置及走向安装,不可以装反。对应用于测量湿燃气的流量计,去前后水平管要有坡度,但坡向不可以朝向燃气流量计,以避免燃气流量计积水。

五、燃气流量计的管理措施概述

1)在申请燃气配套环节上,用户要严格按照书写要求认真地填写相关信息,比如设备的铭牌、类型、热负荷以及燃气压力等参数和对应的数量。在通气时,要仔细对用户燃气设备安装现场进行检查与核对,确保与申请时保持一致。否则,一旦出现事故,后果应由用户负责

2)在对燃气流量计选型时,一定要有专门的技术人员把关审核,按照要求选型,避免因选错型造成资金浪费、计量不准以及不能满足用户安装使用需求等负面情况,保证流量计在投运后能准确计量。

3)关于燃气流量计投运后的运维管理工作,要定期对过滤器进行清洗,定期给流量计的机械运动部件加油保养等,这样不仅可以保证计量的准确性,还能够延长其使用寿命。要强化对燃气流量计的运行管理工作,同时对于流量计的检定工作,要诚信经营,做到公平、公正,维护双方利益

4)要加强对用户燃气设备的定期核实与登记,对于经营状况不稳定,用气量变化较大的用户,要特别进行关注,确保流量计的准确运行。结合用户所使用燃气设备的真实状况与实际用气量变化情况适当对流量计进行调配更换,做到对燃气流量计进行动态管理与监控等。

六、结语

随着我国经济水平的提高及近年来能源结构的调整,目前天然气已经在很多领域得到广泛的应用和发展。在企业或生产车间的生产运营与管理中,燃气的流量计量作为一项重要的技术性较强的工作内容越来越受到企业的重视,精准的流量计量不仅可以降低生产成本,提高产品质量,还能确保生产线安全高效运行,从而提高企业经营效益,做到经济效益和社会效益上的双赢。