摘(zhāi)要:我(wǒ)國城鎮化建設的不(bú)斷推(tuī)進,社會經濟的(de)不斷發(fā)展,人民生活(huó)質量的不(bú)斷提高,燃氣在(zài)居民生(shēng)活(huó)以及工商業中.的應(yīng)用越來越廣泛(fàn),因(yīn)此城(chéng)鎮燃氣終端流(liú)量計
的計量就越(yuè)來越重要(yào)。首(shǒu)先,燃氣(qì)工程(chéng)設(shè)計工作(zuò)者要(yào)掌握不同(tóng)類型燃氣計量(liàng)儀表的原(yuán)理和(hé)特性,根(gēn)據(jù)各種(zhǒng)終端(duān)用戶的用(yòng)氣需求,配(pèi)置與(yǔ)之相應(yīng)
燃(rán)氣(qì)流量計
。
随着(zhe)城市人口的(de)不斷增(zēng)長,城市(shì)能源消耗(hào)中燃氣的需(xū)求量不斷升高,因此用戶(hù)端的(de)燃氣(qì)計量(liàng)環節(jiē)十分重要(yào),燃氣(qì)計量的準确度(dù)不但(dàn)關乎(hū)到燃(rán)氣供應商的公司利(lì)潤,一旦發(fā)生燃(rán)氣表計量(liàng)表選型失誤,就(jiù)會引發供(gòng)需雙方的經濟(jì)糾紛。
1城市燃氣用戶(hù)流量計簡介
由于(yú)現(xiàn)代(dài)科(kē)技和(hé)工業(yè)技(jì)術的(de)不(bú)斷發(fā)展,氣(qì)體流(liú)量計的(de)品種出現了多樣(yàng)化,有(yǒu)
差壓式孔闆流(liú)量計
、
渦輪(lún)流量計
、
超(chāo)聲波流量計
、
旋渦流(liú)量計(jì)
、
質量(liàng)流量計
、容(róng)積(jī)式(shì)流量計等(děng)。但由(yóu)于城(chéng)鎮燃(rán)氣用戶(hù)的(de)特性(xìng):①城區居(jū)民及商(shāng)業用(yòng)戶普遍爲中、低壓供氣(4bar以(yǐ)下)、流(liú)量小、用戶安裝工程費用(yòng)承受能(néng)力低、用(yòng)戶數(shù)量大導緻(zhì)計量表(biǎo)日常維(wéi)保成本(běn)高;②城(chéng)市(shì)工業園(yuán)區(qū)工廠及企業(yè)用戶多爲中、高壓供氣(qì)(4~16bar)、流量偏大、用戶(hù)安裝工程費用不宜(yí)過(guò)高。所以(yǐ)目前我國城鎮燃氣終端用戶(hù)普遍使(shǐ)用(yòng)的流(liú)量計有兩種類(lèi)型,分别是:容積(jī)式流量(liàng)計、速度(dù)式流(liú)量(liàng)計(jì)。下面(miàn)通過分析這兩(liǎng)種流(liú)量計的工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)及特性,并結合燃(rán)氣工(gōng)程設(shè)計工作中(zhōng)的(de)一些經驗做一些(xiē)簡單的闡(chǎn)述。
2容積式(shì)流量(liàng)計
容(róng)積(jī)式(shì)流量(liàng)計是(shì)利(lì)用表殼(ké)内固(gù)定容積的(de)計量室作(zuò)爲測量單(dān)元進(jìn)行測量流體的通過量,一(yī)般其計量(liàng)室内都有利用(yòng)壓力差(chà)推動旋轉或往複運動的構件來帶動(dòng)計量表(biǎo)的緊密齒輪(lún)來記(jì)錄流(liú)量數據。典型的容積式流量計(jì)有兩大(dà)類:燃氣(qì)皮模(mó)表和腰輪(lún)表。
2.1燃氣(qì)皮(pí)膜表(biǎo)
燃氣皮膜(mó)表是(shì)城鎮燃氣工程中用量最大的(de)一-種(zhǒng)流(liú)量(liàng)計,其工(gōng)作原(yuán)理是:被(bèi)測量的燃(rán)氣從表進口進人,燃(rán)氣充滿(mǎn)表腔,經(jīng)過表(biǎo)内的滑閥(fá)控制進人計量(liàng)室,表(biǎo)内共有兩(liǎng)個計量(liàng)室(shì),每個(gè)計量(liàng)室(shì)内(nèi)由皮(pí)膜分(fèn)割爲(wèi)兩部分(fèn),依(yī)靠皮膜兩(liǎng)側的氣體壓力(lì)差推(tuī)動計(jì)量室(shì)内的皮(pí)膜往複(fú)運動(dòng),壓迫計量(liàng)室内皮膜一-側(cè)的氣(qì)體通(tōng)過滑(huá)閥由(yóu)表出(chū)口流出,同(tóng)時依(yī)靠轉動機(jī)構(gòu)的(de)慣性作用使滑閥來(lái)回運(yùn)動(dòng),并撥動(dòng)計量(liàng)單元(yuán)的齒(chǐ)輪轉(zhuǎn)動(dòng)來完成(chéng)記錄氣(qì)體流量。
2.2腰輪流量計
燃(rán)氣腰輪流量計(jì)也稱羅茨(cí)流量(liàng)計,分爲單腰輪(lún)和雙腰(yāo)輪結構。其工(gōng)作原理是(shì):氣體通過(guò)流量(liàng)計時,在流量計的進出口産生(shēng)壓差(chà)作用在精(jīng)度齒輪(lún)聯結在(zài)一-起的一(yī)個或(huò)兩個(gè)相(xiàng)互(hù)咬合的腰(yāo)輪轉子上(shàng),從而推動腰輪(lún)轉子(zǐ)旋轉。在這(zhè)期間,腰輪轉子(zǐ)與表殼内(nèi)壁之(zhī)間形(xíng)成(chéng)的密閉空間(jiān)就(jiù)是(shì)一個(gè)計量(liàng)室(shì),腰輪轉子旋轉的(de)周期(qī)就是計(jì)量(liàng)室内(nèi)一個充氣(qì)和排(pái)氣的周期(qī),腰輪旋轉(zhuǎn)的次數與(yǔ)圈數(shù)由高(gāo)精度(dù)齒輪(lún)傳送至計(jì)數單元,由此來(lái)計量通過(guò)氣體(tǐ)量(liàng)。
2.3容積式流量(liàng)計的(de)應用(yòng)
燃氣(qì)皮膜表由(yóu)于其價格低、正(zhèng)确率(lǜ)高、結(jié)構簡單等(děng)特點(diǎn),普遍使用(yòng)于小流量(liàng)(20m=/h以(yǐ)下(xià))、低壓(0.5bar以下)供氣的城市居民和(hé)商業用戶的燃(rán)氣計(jì)量。城鎮燃(rán)氣工(gōng)程(chéng)中現采(cǎi)用的都是電子(zǐ)式燃(rán)氣(qì)皮膜表(biǎo),主要是(shì)在傳統的(de)機械滾輪計(jì)量單元上(shàng)增加了電子計量方(fāng)式和電子顯示(shì)。
腰輪(lún)流量(liàng)計因(yīn)爲(wèi)其加工(gōng)精度(dù)高,計量精度(dù)高(gāo),結構複(fú)雜(zá),價格較高(gāo),多用于中(zhōng)、低壓(yā)(4bar以下(xià)),小時(shí)最大流量(liàng)不超(chāo)過3500m2的工商(shāng)業用(yòng)戶。城鎮燃(rán)氣工(gōng)程中應采用立(lì)式安裝(zhuāng)的雙腰(yāo)輪結構(gòu)的(de)腰輪(lún)流量計,主要是(shì)因爲(wèi)其腰輪轉子很容(róng)易被介(jiè)質内(nèi)的雜質污(wū)染(rǎn)後卡住(zhù),立式(shì)雙腰輪轉子(zǐ)在(zài)重力(lì)的(de)作用下(xià)可以在(zài).一定程(chéng)度上消(xiāo)除這種情況的發(fā)生,避免給(gěi)用(yòng)戶造成(chéng)停氣事故(gù)。
3速度(dù)式流量(liàng)計
速度(dù)式流量計主要(yào)是測量介質通(tōng)過計量表(biǎo)腔内(nèi)界面上的(de)流速(sù)來測量(liàng)流體的(de)通過(guò)量。測(cè)量介(jiè)質流速的方法(fǎ)有很多,有(yǒu)葉輪(lún)式、渦街(jiē)式、電磁式和超聲波等(děng)測量(liàng)法,城鎮燃(rán)氣(qì)工程中應用(yòng)的典型測(cè)量(liàng)方(fāng)法有(yǒu)兩種,即渦(wō)輪流量(liàng)計(jì)(葉輪式)、超聲波流量(liàng)計。
3.1渦輪流量計(jì)
渦輪流(liú)量(liàng)計主(zhǔ)要有(yǒu)表殼(ké)、前導(dǎo)流器、葉(yè)輪、支撐(chēng)軸承(chéng)、後(hòu)導向器(qì)以(yǐ)及磁電傳送(sòng)器等組(zǔ)成。其工作原理是:當流(liú)體通過時,經前導流(liú)器将介質(zhì)均勻分散(sàn)沖擊(jī)每一-片(piàn)葉輪,對(duì)葉輪産生(shēng)驅動力推動葉(yè)輪旋(xuán)轉。由(yóu)于葉片是(shì)用磁性材料制(zhì)成,旋轉(zhuǎn)時葉片(piàn)将磁(cí)感應(yīng)信号(hào)通過磁電(diàn)傳送器傳(chuán)送出(chū)來,該(gāi)信号的周期性(xìng)變化即脈(mò)沖(chòng)信(xìn)号的(de)頻率與流體流量在一定(dìng)範圍内(nèi)接(jiē)近正比。渦輪流量計(jì)内還配置(zhì)了(le)溫度、壓力傳(chuán)感器(qì),采集介(jiè)質的瞬時壓(yā)力值(zhí)和溫(wēn)度(dù)值,通(tōng)過(guò)積數(shù)儀不僅(jǐn)可以測(cè)出通過介(jiè)質的瞬時工(gōng)況流量(liàng),還能通過微型(xíng)計算機的換算(suàn)測得介質的瞬(shùn)時标況流(liú)量。
3.2超(chāo)聲波流(liú)量計
超(chāo)聲波流量計主(zhǔ)要有一對或多(duō)對能發送和接收超聲脈沖的(de)超聲波(bō)換(huàn)能器、脈沖信号處理(lǐ)電路(lù)、單片機控(kòng)制器等組(zǔ)成。其(qí)測量(liàng)原理(lǐ)是:超(chāo)聲波流量(liàng)計的表殼.就是一-段(duàn)直管段,超聲波(bō)換能器(qì)等(děng)原件(jiàn)均安(ān)裝在(zài)此直管段(duàn),換能器一(yī)般沿(yán)管壁安裝,且(qiě)直(zhí)接(jiē)同流體(tǐ)接觸。超聲(shēng)波(bō)換(huàn)能器發射的超聲波脈(mò)沖穿過(guò)管道如同船隻渡河。如(rú)果管道(dào)内沒有介質(zhì)流(liú)動,聲波将(jiāng)以相(xiàng)同速度來回在(zài)一.對換能(néng)器之間傳(chuán)播(bō),當(dāng)管道(dào)中的有介質流動時,沿(yán)介質流(liú)動方(fāng)向相同的(de)超聲波脈沖将(jiāng)加快速度,反之(zhī),逆向(xiàng)傳播的(de)超(chāo)聲波脈沖(chòng)将減慢速(sù)度(dù)。并且流(liú)過管道的介質(zhì)速度(dù)越快(kuài),超聲(shēng)波脈沖的順流與逆流的(de)時間差就越大(dà),該時間差(chà)值得大小(xiǎo)正好與介(jiè)質流(liú)速成(chéng)正比(bǐ),通過(guò)記錄超聲波脈沖在管道(dào)介質中的時間(jiān)差值(zhí),就(jiù)能換(huàn)算成介(jiè)質流量。超(chāo)聲波流量計同(tóng)渦輪(lún)流量計相同,表(biǎo)殼内可(kě)配置溫(wēn)度(dù)、壓力傳(chuán)感器(qì),測量(liàng)介質工(gōng)況流量的同(tóng)時換算測得其标況流量(liàng)。
3.3速度(dù)式流量計的應(yīng)用
渦(wō)輪流量計因其(qí)具有精度佳、量(liàng)程大、耐高(gāo)壓、結(jié)構緊湊(còu)、體(tǐ)積小(xiǎo)等(děng)優點,但也因爲其(qí)要求被測(cè)介質清潔(jié)、無雜(zá)質,則需要安裝(zhuāng)過濾(lǜ)器;小(xiǎo)流量(liàng)時精度降低;小(xiǎo)口徑(dn50以下)的流(liú)量計性能較差(chà),上、下遊分别需(xū)長度(dù)10d和(hé)5d的直管段(部(bù)分廠家技(jì)術革新後把直(zhí)管段的長(zhǎng)度要求有所降(jiàng)低,但(dàn)仍然需要--定長(zhǎng)度的直(zhí)管段)等(děng)原因。所以(yǐ)城鎮(zhèn)燃氣工程中渦(wō)輪流量(liàng)計(jì)被廣泛的(de)應用于大(dà)口徑(dn50以(yǐ)上),中、高(gāo)壓.(4bar以上(shàng))供氣(qì),小(xiǎo)時最小流(liú)量不(bú)小于40m'的(de)工(gōng)廠企(qǐ)業用戶。這(zhè)部分(fèn)用戶(hù)的用氣設(shè)備燃氣接口尺寸大、供氣壓力要求高、小時流(liú)量基(jī)本在(zài)50m以上(shàng),而且燃(rán)氣管道安裝(zhuāng)工(gōng)程不受空間限制(zhì),具備了使用渦輪流(liú)量計的先決條件(jiàn)。
超聲波(bō)流量(liàng)計的性能特(tè)點(diǎn)是:零壓損(sǔn)、不受(shòu)氣體(tǐ)中固、液态微顆(kē)粒影(yǐng)響、量(liàng)程(chéng)比寬、重(zhòng)複性(xìng)強、精(jīng)度(dù)高、具備(bèi)自檢功(gōng)能、易實(shí)現數(shù)據遠傳等(děng)優點(diǎn),但現.階段(duàn)該表暫未能實(shí)現完全國有化加工生産(chǎn),需要進口導(dǎo)緻(zhì)其價(jià)格昂貴。所以該(gāi)表在天然氣長(zhǎng)輸管(guǎn)道工程(chéng)和(hé)城市(shì)門站中使(shǐ)用的較多,在城(chéng)鎮終(zhōng)端用戶中的占比極低,隻(zhī)有小時用氣量超過(guò)1萬立(lì)方米(mǐ)大型用(yòng)戶才會(huì)考慮.安裝(zhuāng),比如(rú)燃(rán)氣作爲能源(yuán)和原料使用的(de)發電廠、化(huà)工廠(chǎng)等。
4結(jié)束(shù)語
通過(guò)對燃氣計量表(biǎo)工作原理和應(yīng)用特點的(de)了解,我們可以基本(běn)掌握在(zài)城(chéng)鎮燃氣工(gōng)程(chéng)設計工(gōng)作時,要(yào)注(zhù).意的一些技巧和方法。在滿足(zú)城鎮(zhèn)燃氣經營者對燃氣(qì)用(yòng)戶計量(liàng)的(de)同(tóng)時,我(wǒ)們還(hái)要考慮燃(rán)氣使(shǐ)用者的用氣要(yào)求。不僅要讓經(jīng)營者(zhě)的燃(rán)氣市(shì)場得到發展、公(gōng)司利益(yì)不(bú)受損失,也要保(bǎo)障使用者(zhě)的合理需(xū)求和(hé)自身(shēn)利益(yì)。
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