摘要:本文根據燃(ran)氣供應的特點,對(duì)相關的燃氣流量(liang)計
選型進行了探(tan)讨,得出了流量計(ji)的選型主要要考(kǎo)慮到運行💋壓力、溫(wēn)度的影響以及選(xuan)型中流量範圍的(de)控制等🧡素,并針對(duì)用戶的需求,設計(ji)了不同的選型方(fāng)案。
燃氣經營企業(yè)的主要收入是燃(rán)氣銷售收入,怎樣(yang)管控好計量設備(bèi),控制好供銷差率(lü)是燃氣經營企業(yè)的重要工作之一(yi)。在城市燃氣銷售(shou)計量環節中,關系(xì)到供銷差的因素(su)很多,從計量設備(bèi)的設計、選型、安裝(zhuang)、周期檢定及維護(hu)保養等每一個環(huan)節,都影響着貿易(yi)計量的精度,關🏒系(xi)到供銷差的控制(zhì)。流量計的選型是(shì)供☔銷差控制的源(yuán)頭。
1.流量計選型要(yào)考慮運行壓力、溫(wen)度的影響
氣體的(de)壓縮和膨脹特性(xing),決定不同的供氣(qi)壓力,相同✌️的表型(xíng)👨❤️👨的供氣能力不同(tóng)。所以在對流量計(ji)選型時,需将用戶(hù)設備的用氣量換(huàn)算成标準狀況下(xià)的氣量(即貿易結(jié)算的體積),再根據(jù)标況氣量來選型(xing),(流量計的♍流量範(fàn)圍也需核算✨成标(biāo)準狀況的體積✂️),标(biāo)準狀況與工作狀(zhuang)況的氣體體積換(huàn)算的氣體方程式(shì)爲:
式中,Qn:标準狀況(kuang)下的氣體體積(Nm3);
Q:工(gōng)作狀況下的氣體(tǐ)體積(m3);
P:工作狀況下(xià)的絕對壓力(Kpa),即管(guǎn)道供氣表壓Po(KPa)t标準(zhǔn)大♌氣壓101325Kpa;
Pn:标準狀況(kuang)的大氣壓101.325Kpa;
Tn:标準狀(zhuàng)況的溫度是20℃,換算(suan)成熱力學溫度爲(wèi)Tn=(273.15+20)k;
T:工作狀況下的溫(wen)度t℃,換算成熱力學(xué)溫度爲
T=(273.15+t)k;
Zn九:壓縮系(xì)數比。
從氣體方程(chéng)式中,我們可以看(kàn)到,壓力、溫度對氣(qì)體流量有着🐇一🍓定(ding)的影響。其中,壓力(lì)每增加1KPa,對流量影(yǐng)響約爲1%;溫度每3℃對(duì)流量的影響大約(yue)爲1%。所以流量計選(xuan)型設計應考慮供(gong)氣壓力,貿易結算(suan)的流量計,最好選(xuǎn)用帶溫度、壓力補(bu)償的流量計。
表1爲(wei)同一表型不同供(gong)氣壓力下的流量(liang)範圍的對照㊙️。
2流量(liang)計選型中流量範(fan)圍的控制
以武漢(han)市爲例,燃氣銷售(shòu)一般選用皮膜表(biǎo)、羅茨流量計和
渦(wō)輪流量計
,國家标(biao)準的流量計的對(duì)應誤差表見表2和(hé)不同類型流量計(ji)的誤差曲線(如圖(tu)1~3所利)
從曲線圖我們(men)不難看出,流量計(jì)精度在0.2Qmax-Qmax的範圍最(zuì)好♍,考🌈慮到供氣壓(ya)力的波動及瞬間(jiān)用氣變化(如設備(bei)開啓),因爲氣體的(de)溫度㊙️是不可控的(de),日常運行溫度一(yi)般在50℃以下,溫度對(duì)流量的影響在10%左(zuǒ)右,所以選型最好(hǎo)控制在流量計的(de)0.3Qmax-0.8Qmax(标準狀況下的),既(ji)保證了計量精度(dù),又可保證流量計(jì)的運行安全。
表3爲(wei)表1的最佳供氣流(liú)量的簡單核算(溫(wen)度設定爲20℃)
從表3不(bú)難看出,流量計的(de)選型與壓力息息(xi)相關,所以在流量(liang)計日常運行時,不(bú)能随意改變供氣(qì)壓力📞,否則可能會(hui)導緻大馬拉小車(che)影響計量精度或(huo)超載導緻流量計(jì)的損壞。參看表3中(zhōng),若将管道供氣壓(ya)力400KPa改爲300Kpa,原供氣量(liang)爲📱6400Nm3/h,是流量計的最(zui)佳運行空間,供🛀氣(qi)壓力變化🔞後,流量(liàng)計幾乎處于超流(liu)💋的狀況,長期運行(hang),流量計會損壞,導(dao)緻計量🐕損失(注意(yì):高壓直供管線,由(yóu)于管道壓🈲力波動(dong)較大,應充分考慮(lü)管道壓🆚力的實際(jì)情況來選🚶♀️型)。
3流量(liàng)計選型的探讨
流(liú)量計選型時,核算(suàn)用戶的用氣量是(shì)重要的環節💔。在流(liú)量核👅算時,要區分(fèn)當期用量、近期規(guī)劃和遠期規劃。規(gui)劃中,各期用量變(biàn)化較大的,最好做(zuo)到總體設計,分期(qi)施工,分期計量。如(rú)果将總量規劃在(zài)一起設計計量設(shè)備,可能會出現前(qián)期大馬拉小車,後(hou)期🏃♀️由于用戶規劃(huà)調整,導緻小馬拉(lā)大車☎️,影響計量精(jing)度和設備運🌈行安(an)全。
下面我們列舉(jǔ)一個例子:
用戶需(xū)求:用戶現報裝工(gōng)業用氣,當期規劃(huà)爲兩台用氣量爲(wèi)1500Nm3/h的鍋爐,用氣壓力(li)爲20Kpa,近期規劃還增(zēng)加兩⭕台1,500Nm3/h的鍋爐,即(jí)最終使用規劃爲(wèi)4台1500Nm3/h的鍋爐。
設計方(fang)案一:根據用戶的(de)需求,按用戶總用(yong)量來規劃🏃🏻設計選(xuan)型,選用G4000DN300PN10的渦輪流(liu)量計,供氣能見表(biǎo)4。
設計方案二:根據(ju)用戶的需求,按用(yòng)戶的總的規劃,分(fèn)期‼️設計選型,分期(qi)施工(也可同期施(shi)工)選用兩台G2500DN250PN10的渦(wō)🌈輪流量計,供氣能(néng)力見表5.
比較上兩(liang)個設計方案,設計(ji)方案一的優勢是(shi)設計簡單,同時滿(man)🐕足用戶當期和近(jin)期規劃的要求;缺(que)點是按用戶♉規劃(huà)總量設計流量計(jì),流量計型号較大(dà)🍉,用戶在前期使🌈用(yong)一台鍋爐時,最大(da)流量Qmax爲1500Nm3/h,遠遠低于(yu)流量計運行的區(qu)間,且用戶❌設備使(shǐ)用🐉時達到最大流(liú)量的,大部分時間(jiān)都不是最大流量(liang),也就出現通常所(suǒ)說的👣大馬拉小車(chē),雖有近期規劃,不(bu)知何時可以實施(shi)且不知規劃是否(fǒu)會變,留下許多未(wei)知。而設計方案二(er)的優勢♊在于分期(qī)設計爲兩台流量(liàng)計,不論是同時施(shī)工還,是分期施工(gōng),都能滿足用戶需(xū)✔️求,且基本在流量(liang)計計量運行狀态(tài)所需求的區間💞。若(ruo)同時施工☔,即使用(yòng)戶近期💞規劃暫時(shi)不能實施,兩塊流(liú)量計可一用一備(bèi),方便維👄護保養;若(ruo)用戶遠期❌規劃調(diao)整,影響也不大。
這(zhè)是一個實際用戶(hù),前期使用的是設(she)計方案一。用戶🈚經(jing)過一個生産用氣(qì)高峰後,考慮到生(shēng)産及維修保養📱的(de)需要,發現前面的(de)♻️規劃需調整,逐将(jiang)規劃的未安裝的(de)兩台1,500Nm3/h的鍋爐調整(zheng)爲兩台2,700Nm3/h的鍋爐。由(you)于用戶的用戶規(guī)劃的調整,導緻前(qián)🐉期的設計需全部(bù)更改,重新設計和(hé)施工。
針對用戶的(de)需求,在現行的方(fang)案上修改,也有多(duo)種方案,以下兩種(zhong)方案都可行,其中(zhong)第二套方案較好(hao)🌏。
設計方案一:将現(xiàn)用的流量計調整(zhěng)爲供應即将增加(jiā)兩台💃🏻2,700Nm38/h的鍋爐,增加(jiā)一台G2500DN250PN10的渦輪流量(liàng)計供應原來的兩(liang)台1500Nm3/h的鍋爐。供氣能(néng)力見表6。
設計方案(an)二:在設計方案一(yī)的基礎上在增加(jiā)一台.G2500DN250PN10的🏃🏻♂️渦輪流量(liàng)計。供氣能力見表(biǎo)7。
比較方案一和二(èr),雖都能滿足用戶(hu)需求,但方案二多(duō)增🍓加了一台G2500DN250PN10的流(liu)量計,增加的這台(tai)流量計是爲了方(fāng)便流量計維修和(hé)保養及用戶設備(bei)維修保養時,調整(zheng)計量設備,确保計(jì)量精準。如:當用戶(hu)用氣低峰或維保(bao)用氣量爲2700Nm3/h的鍋爐(lú)設備時,我們🌈可以(yǐ)改用兩台G2500的流量(liang)計進行計量🧡,維保(bao)DN300流量計,這個過程(cheng)中,日常的時候DN200的(de)流量計維保不受(shou)影響;當DN300流量計出(chu)現故障時☀️,即使關(guān)🔅掉此通道,對用戶(hu)的影響也不大。即(ji)‼️使用戶當時是滿(man)負荷運行,兩台G2500DN250的(de)流量計也基本可(ke)以滿✨足。如爲防止(zhǐ)🔞長時間高負荷運(yun)行,影🏃♀️響設❗備的安(ān)全,最多關停一台(tái)耗氣量爲1500Nm3/hh(從表⚽7可(kě)看出:兩台G2500的流量(liang)計此壓力下的最(zuì)大供氣量爲9680m3/h,運行(háng)區間爲7740m3/h,四台用氣(qi)設備滿負荷最大(da)🔞用氣量爲8400m3/h,雖高于(yu)最佳運行區🌐.
4流量(liàng)計選型後應注意(yì)的環節
當然,流量(liang)計選好型後,供差(chà)控制還有許多環(huan)節,隻有🈚做好每一(yī)個環節,才能保證(zheng)計量準确,流量計(jì)運行安全。
首先,對(dui)大用量用戶考慮(lü)備用線路,當流量(liang)計出現🛀🏻故障的💁時(shi)候🔞,能及時啓用備(bei)用線路,減少誤差(chà);在多通路✌️同時供(gong)氣時,要考慮增加(jiā)限流裝置,避免其(qí)中❌一路出現故障(zhàng)時,其它線路因超(chao)流而損壞。其次,流(liu)量計安裝時,應嚴(yan)格按照工藝☂️要求(qiú)施工,嚴禁帶表焊(hàn)接,流量計🔱安裝前(qián)一定要對管道進(jìn)💞行嚴格的打㊙️磨和(hé)吹掃,防⁉️止異物進(jìn)入流量計損壞流(liu)量計,同時嚴禁帶(dài)表對管道試壓。再(zai)次,通氣時,嚴格按(àn)規定有序、緩慢開(kai)啓前後閥門,控制(zhì)好壓力。安裝完畢(bi)後,流量計的修正(zheng)儀安裝時,注意核(hé)對相關參數。最後(hou)是做好監控、抄表(biao)核對、運行🐆的維護(hù)保養和周期定檢(jian)工作,特别是監控(kòng)和抄表核❓對,能及(jí)時發現問題,在發(fa)現💚問題時必須第(di)一時間處理🆚,盡量(liàng)将故障引起的計(jì)量誤差降到最低(di)。
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