[摘(zhai)要]天然氣一(yi)般采用管道(dao)輸送,計量具(jù)有連續性和(hé)長期性的特(te)點,一旦出現(xiàn)計量誤差,長(zhang)年累月之後(hòu),這個誤差将(jiāng)非常大。因爲(wèi)天然氣計量(liang)誤差的存在(zài),導緻天然氣(qì)㊙️計價存在偏(piān)差,引發了很(hěn)多貿易糾紛(fēn)問題,而且一(yī)般都在百萬(wan)元以上,對企(qi)業和用戶✂️的(de)利益造成重(zhong)大損失。從
孔(kong)闆流量計
和(hé)
渦街流量計(ji)
兩方面探讨(tǎo)天然氣計量(liàng)儀表的改進(jìn)。
目前,我國使(shǐ)用的天然氣(qi)計量儀表中(zhōng),孔闆流量計(ji)由于其獨特(tè)的優點而備(bei)受青睐,是企(qi)業和用戶的(de)⭐首選,占有相(xiang)當大的市場(chǎng)比例。我國對(duì)天然氣儀表(biǎo)的設計起步(bù)較晚,上世紀(ji)70年代以後才(cai)逐漸發展起(qi)來,我國的專(zhuan)家學者參照(zhao)國外🧡的一些(xiē)标準,結合我(wo)🎯國的天然氣(qi)輸送現狀,制(zhì)🏃🏻♂️定了一系列(lie)的天然氣儀(yi)☔表設計、制造(zào)、安裝、檢修和(hé)管理标準。不(bu)過這些标準(zhǔn)并不完善,與(yu)國外的技術(shù)和标準還💔存(cun)在一定的差(chà)距,主要體現(xian)在:天然氣計(jì)量儀表的質(zhi)❗量較低;缺少(shao)配套設備和(hé)智能附件;計(jì)量精度有待(dai)提高。目前天(tian)🌍然氣計量日(ri)益成爲人們(men)關注的焦點(diǎn),因此,要投入(ru)更大的精力(lì)⛹🏻♀️來研發天然(ran)氣🚩計量儀表(biao),完善當前的(de)🐇天然氣流量(liang)計,進而開發(fa)出功能完善(shàn)的新型天然(rán)📞氣流量計🆚[1]。
1孔(kǒng)闆流量計的(de)改進
1.1孔闆流(liu)量計
當天然(rán)氣通過流量(liàng)計的孔闆時(shí),橫截面積減(jiǎn)小,速度✔️增加(jiā),相應✨的壓強(qiang)減小,并且減(jiǎn)小的程度與(yu)流體速度成(cheng)正比。所以可(kě)以通過檢測(cè)壓差來推算(suàn)流速,再根據(ju)孔闆橫截面(miàn)積的大小計(jì)算出流量。天(tian)然氣孔闆流(liu)量計系統一(yī)般包括流❄️量(liàng)計本體、二次(cì)儀表和天然(ran)氣組分分析(xi)系統,其中的(de)天然氣組分(fen)分析👌系統具(ju)有檢測、計算(suàn)、分析和積算(suan)等功能。國家(jiā)制定♍了相關(guān)标準,對孔闆(pǎn)流量計上下(xia)遊的直管段(duan)做了✊詳細規(gui)定,有利于保(bao)‼️證檢測的準(zhǔn)确性。
孔闆用(yong)以産生壓差(cha),開孔尺寸必(bi)須嚴格按照(zhào)規定,是🈚孔闆(pǎn)節🧑🏽🤝🧑🏻流裝置中(zhōng)最重要的結(jie)構,還有負責(zé)固定孔闆👈位(wei)置的孔闆加(jiā)持器💃和上下(xia)遊直管段;此(ci)外,還🈲需要配(pèi)置引壓管、對(duì)焊🈲法蘭和🈲直(zhí)通式截止閥(fá)。隻有孔闆節(jiē)流裝置完全(quan)符合行業💋标(biāo)準,才可🈲以滿(man)足用戶的使(shi)用要📧求,保證(zhèng)信号的準确(que)。爲了使靜壓(ya)和壓差信号(hào)的折損最小(xiǎo),無縫鋼管🛀🏻的(de)長度應該盡(jìn)量縮小。DN18和DN14無(wu)縫鋼管較爲(wei)常見,這種無(wú)縫鋼管可以(yi)及時響應靜(jing)壓和壓差的(de)變化,也能減(jian)少洩露,不過(guò)對安裝技術(shù)的要求較高(gao)。
1.2改進方法
孔(kǒng)闆的取壓方(fang)式。角接取壓(yā)的範圍是指(zhi)上下遊取壓(yā)中心到孔闆(pǎn)前後端的距(ju)離的二倍等(děng)于取壓孔直(zhí)徑。角接取壓(yā)㊙️法的特點:采(cǎi)用環室測量(liàng)的方式進行(hang)測量;在開口(kou)尺寸确定時(shi),流量系數不(bú)會發生變化(hua),使流量值和(hé)壓差具有恒(héng)定的關系;可(kě)以減小磨🔞損(sǔn)所造成的測(cè)量誤差;不過(guò)在實際使用(yong)過程中,若☎️沒(méi)能正确地确(què)定取壓位置(zhì),會導緻測量(liàng)誤差的産生(shēng)。
法蘭取壓法(fǎ),法蘭取壓中(zhong)心與管徑大(dà)小無關,位于(yu)👉距孔闆兩側(cè)🐆端面的25.4mm處。具(jù)有易于清除(chu)髒污介質和(hé)堵塞的優點(dian),但環室取壓(yā)難度較大。D和(hé)D/2取壓法(徑距(ju)取壓法),上遊(you)取壓的中心(xīn)距孔闆前端(duān)🔞距離爲D、下遊(you)取壓中心距(jù)孔闆前端面(mian)距離爲D/2,這種(zhǒng)方法具有易(yì)于清除髒污(wū)介質和堵塞(sai)的優點,不過(guo)存在測量值(zhí)🍉較小的缺點(diǎn)。孔闆流量計(ji)與标定裝置(zhi)連接,針對相(xiang)應的裝置分(fen)别進⁉️行标定(dìng)。當孔闆流量(liang)計進行标定(ding)時,測點應該(gai)不小于💞10個,且(qie)測量結果不(bu)📐少于3次,然後(hou)取平均值。以(yi)測量數據爲(wei)準,在雙對數(shu)坐标軸中标(biao)注出數據點(dian),然後🔆作壓差(cha)——流量曲線。
2渦(wo)街流量計的(de)改進
2.1渦街流(liú)量計的特點(diǎn)
渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)取決于管徑(jìng)和旋渦發生(sheng)體的幾何結(jié)構,由于管徑(jing)和旋渦發生(shēng)體的形狀都(dōu)是标準的,所(suǒ)以渦街♈流量(liàng)計可以測量(liang)多種流體的(de)流量值;智能(néng)化設備可☎️以(yi)實時準确的(de)測量渦街頻(pin)率,很大程度(dù)上提高了測(cè)量精🐪度;旋渦(wo)發生體的截(jie)⛹🏻♀️面積與管道(dào)截面積相比(bi)很小,節流損(sun)失比較小;渦(wō)街信号由流(liú)體🐉産生,而不(bu)需要任何可(kě)動部件,所以(yi)後期維護比(bi)較容㊙️易,使用(yòng)🌏壽命較長;渦(wō)街流量計的(de)量程比可達(da)到1:20,遠遠超過(guo)孔闆流量計(jì)🔞。
缺點在于:在(zai)低雷諾數下(xia),渦街流量計(jì)的測量精度(dù)較🛀🏻低。所以渦(wō)☁️街流量計不(bu)适用測量高(gāo)粘、低速的流(liu)體;流🔱速分👌布(bù)和旋轉🙇🏻流會(hui)影響我渦街(jiē)的穩定性,因(yin)此需要配置(zhì)較👉長的直管(guan)段或者安裝(zhuang)整流器;儀表(biǎo)⭕系數和分辨(biàn)率比較低,隻(zhī)适用于測量(liàng)直徑較小的(de)管道。
2.2渦街流(liu)量計的改進(jìn)方法
随着流(liu)體力學和網(wang)絡理論的不(bu)斷發展,逐漸(jiàn)衍生出了流(liú)體🍓網絡理論(lùn),該理論時二(èr)者結合的結(jie)果,類似于電(diàn)氣網絡理論(lùn)💛,像分析電在(zai)電路中的傳(chuan)導一樣分析(xī)流體在管道(dào)中的傳導,主(zhu)要研🌈究流體(tǐ)在傳輸過程(chéng)中的持續現(xiàn)🌏象和瞬變🐪現(xian)象。進而研究(jiu)壓力和引壓(ya)在傳‼️輸過程(chéng)中的變化情(qing)況,流體網絡(luo)理論👅需要參(cān)考流阻、流容(róng)和流感三個(gè)參數。
由于實(shi)際環境非常(cháng)複雜,需要考(kǎo)慮的因素太(tai)多,因此🐪隻能(neng)将管路認爲(wèi)是無損管路(lù),并将流體認(rèn)定是非粘性(xing)流體,二者是(shì)沒有熱量傳(chuan)導的,這種情(qing)況下流體的(de)流阻和流導(dǎo)數值均爲㊙️0。爲(wei)了避免諧振(zhen)引發的信号(hao)失🔱真,可以通(tong)⛱️過減小引💰壓(ya)管長度❤️或者(zhě)調大💯諧振頻(pín)率進行解決(jue)。在實際的測(ce)量工作中,振(zhèn)蕩幅🎯值并不(bu)會無限🈚制的(de)擴大,因爲流(liú)體的阻抗是(shi)一定👌的,并且(qiě)存在極大值(zhi)。同時,因爲渦(wo)街信号會在(zai)傳輸過程中(zhong)逐漸衰減,使(shi)流量計的測(ce)量上⭕限不能(neng)無限增大,導(dǎo)緻誤差的産(chǎn)生,所以要通(tōng)過采取各種(zhǒng)措施來限制(zhì)渦街信号✔️得(de)衰減。
3結語
孔(kǒng)闆流量計被(bei)認爲是傳統(tǒng)的流量計,是(shi)技術最成熟(shu)也是使用壽(shou)命最長的一(yi)種天然氣計(ji)量儀表,由💃于(yú)其🛀簡單的結(jié)構和⛱️較低的(de)成本被廣泛(fan)使用。
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