工商用戶燃氣流量計選用探討

摘 要

摘要：根據工商用戶用氣量的特點，對其使用的燃氣流量計進行選用探討。關鍵詞：工商用戶；燃氣流量計 近年來，隨著經濟建設的發展，城市能源結構的變化，燃氣除了滿足居民用戶的需求外
摘要：根據工商用戶用氣量的特點，對其使用的燃氣流量計進行選用探討。
關鍵詞：工商用戶；燃氣流量計
    近年來，隨著經濟建設的發展，城市能源結構的變化，燃氣除了滿足居民用戶的需求外，越來越多的工業、商業及公共建筑用戶對燃氣的需求也大幅增加，工商用戶用氣量已經占到總供氣量的50%以上，部分燃氣公司達到80～90%以上。
    由于工商用戶的用氣量大，計量的準確性就尤為重要，所以應根據用氣性質、用氣負荷、用氣規律、儀表性能、流體特性、安裝條件、環境條件和經濟因素等方面綜合考慮，選用適合的流量計量設備。
1 燃氣流量計的類型及特點
   (1) 燃氣流量計的類型
   燃氣流量計的種類很多，目前燃氣行業使用較多的有以下幾種類型：
    ① 容積式流量計(包括膜式表、羅茨表等)；
    ② 速度式流量計(包括渦輪表、旋進漩渦表、超聲波表等)；
   ③ 差壓式流量計
   ④ 渦街式流量計
   對工商用戶計量而言，常用的多為膜式表、羅茨表和渦輪表。
   (2) 燃氣流量計的特性及特點
燃氣流量計相關的特性及特點詳見表1。
表1
 
羅茨表
渦輪表
膜式表
精確度等級(常規)
1.0或1.5
1.0或1.5
1.5
量程比
1:20～1:160
1:20～1:30
1:160
公稱通徑(常規)
DN25～DN200
DN25～DN600
G6～G100
適用壓力
中、高壓
中、高壓
低壓
溫壓補償功能
有或機械計數器
有
機械計數器
穩定性
很高
較高
一般
重復性
很高
很高
一般
氣質要求
很高
很高
一般
直管段要求
無
≥2D(帶整流器)
無
檢定周期
2年～3年
2年
3年
儀表價格
較高
較高
低
特點
起始流量小，流量范圍寬，壓損小，能在較高的壓力下計量，體積較小
有良好的計量性能，壓損小，誤差小，惰性小，但量程比較小，始動流量相對較大
量程比寬，始動流量小，價格底，安裝、維修方便，但大流量時，體積較大
適用范圍
流量范圍在25m3/h-300m3/h范圍內的工業、公建類用戶
流量范圍在
100m3/h-6000m3/h鍋爐用戶及工業用戶計量
流量范小于25m3/h餐飲用戶
2 流量計的選用
    (1) 流量計選用可從以下幾方面考慮
    ① 燃氣的性質、工作壓力及環境條件是否與所選流量計相匹配；
    ② 流量計的計量精度范圍是否滿足最小流量小于或等于用氣設備的最小用氣量；最大流量大于或等于用氣設備的最大用氣量；
    ③ 在設計流量下，壓力損失是否會影響到用氣設備的正常運行；
    ④ 用戶的性質，用氣規律；
    ⑤ 流量計的性價比。
    (2) 杭州港華工商用戶選用流量計的基本要求
    ① 設計流量＜25m3/h時，選用膜式表，即膜式表最大到G16，1.5級；
    ② 設計流量25m3/h-300m3/h時，選用羅茨表，1.5級；
    ③ 設計流量300m3/h-2000m3/h時，選用進口渦輪表，1.0級；
    ④ 設計流量＞2000m3/h時，選用進口渦輪表，0.5級；
    ⑤ 要求額定用氣量處于儀表流量上限的70%左右。
3 流量計設置溫壓補償裝置的必要性
    國家標準規定燃氣貿易計量體積為計量基準狀態(壓力101.325kPa，溫度20℃)下的體積(通常稱標準狀態)，沒有經過溫度和壓力補償修正的體積為工況體積。按照理想氣體狀態方程計算，燃氣實際溫度與標準狀態溫度20℃相比較，每降低2.93℃，計量值與標準狀態計量值相比較將降低1%。溫度對計量誤差的影響較大，原因有兩方面：
    ① 對北方城市而言，全年平均溫度較低；
    ② 即使全年平均溫度能平衡，但因冬夏季用氣量不對等，冬季用氣量遠大于夏季用氣量，同樣會產生較大的計量誤差。
    關于壓力的影響，同樣可計算得出，用戶供氣壓力與標準狀態壓力101.325kPa相比較，每升高1.0kPa，計量值約降低1%，壓力越高，誤差越大。因此，燃氣流量計設置溫度壓力補償裝置非常必要。
   各種規格流量計加裝溫壓補償裝置增加的費用基本固定。一般隨流量計規格的增大，燃氣年用氣量、銷售收入也隨之增加。因此，隨著流量計規格增大，投資回收期將縮短。如40m3/h的羅茨表加裝溫度壓力補償裝置，投資回收期不超過5年。
    杭州港華工商用戶流量計設置溫度壓力補償裝置的基本要求：
    ① 設計流量＞25m3/h的用戶，設置溫度壓力補償裝置；
    ② 燃具額定壓力要求＞2000Pa的用戶，必須設置壓力補償裝置；
    ③ 設計流量＞16m3/h的用戶，室外掛表，要求設置溫度補償裝置；
    ④ 對原有的不符合以上要求的流量計，按年用氣量大小采取逐步更換方式。
4 工藝設計相關要求
    (1)一些特殊的工商業用戶，其用氣設備多，而單個燃燒設備的用氣量較小，但其用氣總量又非常大。對于這類用戶，為確保小流量的準確計量，不應在總管上設置單一流量計來計量，而應采用多個較小的流量計來分別計量或單獨計量。
    (2) 對多臺鍋爐的用戶，應根據其使用頻率、同時工作隋況等，設計成分路計量。
    (3) 某些工業用戶，其用氣量大小有規律(如季節性)，這類用戶可采用大、小流量計切換方式，但應特別注意流量計的超載問題。
    (4) 不同用氣性質的用戶，宜分別單獨計量。如同一企業的生產工藝用氣、供暖用氣、生活用氣等宜分別單獨進行計量，以減少用氣不均衡性帶來的計量誤差。
    (5) 酒店和食堂等餐飲業，由于灶具多，部分灶具負荷小，且不同時工作，所以宜選擇始動流量小，量程比寬的容積式流量計。
    (6) 工藝管道布置時應考慮介質流動方向、上下游管道長度、管道口徑等是否滿足所選流量計的現場安裝條件，維護維修是否方便。
    (7) 渦輪表和羅茨表其前方要求設置過濾器，膜式表可不設置。
    (8) 渦輪表前直管段一般要求≥2D，表后直管段≥1D。
    (9) 羅茨表一般設計為垂直安裝，上進下出。無需前后直管段。
    (10) 膜式表選型時，額定用氣量宜處于儀表的公稱流量附近。
 
(本文作者：毛燦明 杭州港華有限公司 浙江杭州 311100)