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天然气流量计测量原理及特征

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天然气流量计主要包括孔板流量计及气体涡轮流量计。下面主要对这两种流量计进行原理及特征的介绍。

孔板流量计测量原理

孔板流量计主要由以下2部分组成:①孔板节流装置(主要产生压力差,又称一次装置);②压力计、差压计、温度计、相关参数仪器仪表和信号引线等(总称为二次检测仪表)。由流量计的组成可知,孔板流量计属于一种差压式流量计。当天然气气流流经天然气管道中的孔板时,气流的速度会在孔板处形成局部收缩。气流的速度受到收缩,也就是说气体得到了压缩,将使得天然气气体的压强增大,这就抵消了一部分静压力,使得静压力变小。天然气气体流经孔板的速度越快,则孔板前后所产生的静压力差就越大。这样,就可以通过测量差压来间接测量天然气流量的大小。

特征

目前,孔板流量计是使用较多的天然气流量计,它可以通过测量孔板前后的差压来计量天然气气体流量。据统计,石油天然气行业采用孔板流量计作为贸易计量的仪器约为95%以上,且多为国产表。根据孔板流量计自身的组成特点,其既存在着优点,又存在着缺点。

(1)优点。优点主要包括:①孔板流量计适用于大口径管道的计量;②结构简单,易于安装;③不存在可动部件,气体的气密性良好;④应用历史较长,实验数据最为全面,所规定的使用标准最为全面;⑤造价便宜。

(2)缺点。缺点主要包括:①测量范围有限;②安装条件成为影响天然气流量计准确度的限制因素;③压力损失较大(一般为40%左右);④不能直接进行读数,使用起来极为不便。

气体涡轮流量计测量原理

当天然气流经涡轮流量计时,首先要使天然气的流速增加到一定的值。在这中间,发挥作用的是一种具有特殊结构的前导流体。因为气体涡轮叶片跟流体流动的方向成一定的角度(0。

关于涡轮流量计的流量计算,可用下面公式表示

式中Q,为工作状态下气体的流量(m/h);F为涡轮单位时间转动的次数,即频率(Hz);F为涡轮机流量计仪表的脉冲数(i/m。)。

特点

同样地,气体涡轮流量计既存在优点,也存在缺点。

(1)优点。优点主要包括:①精确度较高,在1.0%左右;②重复性好,短期可以达到0.1%左右;③输出信号为脉冲频率售号,适合总量计算以及与计算机相接,抗扰力强;④口径范闱较宽,可达40:1~10:1;⑤结构紧凑轻巧,安装及维护较为方便

(2)缺点。缺点主要包括:①涡轮流量计的特性易受外界因素的影响,如介质物质性以及气体流体流动性;②涡轮流量计的轴承易发生磨损导致特性偏移;③涡轮流量计需要经常性地进行在线校准。


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