
城市燃气常用流量计优缺点及区域站适用性对比
差压式流量计是利用节流的原理,根据流体流经时产生的前后压差(与流量的平方成正比例),来进行燃气流量的计量。具有代表性的差压式流量计是传统孔板流量计,也是以前全世界使用最广的天然气流量计。传统孔板流量计优点在于:
(1)标准节流件是全世界通用的,并得到了国际标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量计中亦是唯一的;
(2)结构简单,易于复制;
(3)性能稳定可靠,使用期限长;
(4)价格低廉,使用范围很广。
缺点在于:
(1)输出信号为模拟信号,重复性不高;
(2)精确度在流量计中属于中等水平;
(3)量程比窄,一般范围度仅3∶1~4∶1;
(4)压力损失较大;
(5)有较长的直管段要求,一般要求10D以上,对于空间有限的调压箱(站)来说,一般难于满足。尤其对较大管径,问题更加突出;
(6)不支持双向计量。
涡轮式流量计是以动量矩平衡原理为基础,流体冲击涡轮叶片使涡轮旋转,涡轮转速与流量成正比,测出单位时间内的转数,转换出流量和体积量。涡轮流量计也是应用占第二位的燃气流量计。其优点在于:
(1)测量精度高。一般监控1.5级,贸易或计量为1级或0.5级;
(2)量程比宽,一般为20∶1或更高;
(3)耐压高,可达10MPa;
(4)尺寸小、重量轻;
(5)易安装易维修。
缺点在于:
(1)对介质洁净度要求较高;
(2)需要定期校对以保证其准确性;
(3)具有压损;
(4)不支持双向计量。
容积式燃气流量计是在燃气仪表中具有最高精度的一类,又叫做定排量流量计,利用的原理是旋转体在压差作用下,将流体从容积的小空间里排出,最后根据单位时间之内旋转体的转次,计量流体体积量。腰轮式流量计(又叫罗茨流量计)是典型的容积式燃气流量计。其优点在于:
(1)测量精度高,贸易或计量为1级或0.5级;
(2)量程比宽,一般为20∶1或更高;
(3)重复性好;
(4)无需直管段;
(5)仪表可直接读数,操作方便。
缺点在于:
(1)结构体积复杂庞大;
(2)不适合温度过高或过低的场合;
(3)噪音大;
(4)关键件易磨损,且需定期清洗和添加、更换润滑油;
(5)不支持双向计量。
超声波式流量计是利用超声波穿过流体(顺流和逆流)的速度不同,时差与流体在管道中体积流量的平均流速成正比的关系进行燃气计量。其优点在于:
(1)测量精确度高,可达0.5级;
(2)无压损;
(3)量程比极宽,可达400∶1;
(4)适应极低流速(0.5m/s);
(5)使用寿命长;
(6)支持双向计量。
其缺点在于:
(1)受压力调节装置带来的噪音影响;
(2)超声波在气体中的快速衰减;
(3)由于经济性性价比和使用环境的影响,更适用于大口径,高压力,输送距离长的主干道管网。
多孔圆盘流量计也属于差压式流量计,但与传统差压式流量计不同,优势在于:
(1)量程比更宽,可达10∶1;
(2)压损低,比传统节流装置压损降低1/2-1/3;
(3)重复性和长期稳定性好,重复性可达0.1%。由于有多个函数孔分散受力,无锐角磨损,长期稳定性好,寿命比传统节流装置延长5-10倍;
(4)前后直管段要求低,最小可至0.5D;
(5)耐赃污不易堵;
(6)无需市电供电,由锂电池供电。多孔圆盘流量计采用超低功耗设计,电池使用寿命最长可达5年;
(7)支持双向计量。
由于城镇燃气区域调压站空间狭小、无市电的现场实际条件限制,同时出于对安装成本、维护成本等经济因素的考虑,综上所述,根据附表的对比分析,多孔圆盘流量计是唯一满足区域计量要求的计量仪表。多孔圆盘数字流量计(SG-TCU/EDL-MF)相比涡轮流量计、腰轮流量计等成本更低,通过在区域调压站加装多孔圆盘数字流量计可以低成本的方式实现该区域的流量计量监测,完善从气源端至区域调压站直至终端用户的多级计量管理,实现区域计量管理分析,降低产销差。结合管网仿真工具辅助,可识别区域管网的泄漏风险,定位泄漏点。
目前已在湖北成功应用,因其安装简便、质量可靠、功能强大、性能稳定、维护便捷的优点,用户反馈良好。


图2:多孔圆盘数字流量计流量监测数据
附表:各种流量计对比及在区域调压站的应用

TIPS:航天能源SG-TCU数字控制器是一款小巧、高度集成的燃气物联网采集控制器,采用数字传感器、嵌入式系统,拥有7大系列产品,具备压力、温度、流量、差压、泄漏、井内水位、井盖位移等数据自动采集,自动上传和自动报警等功能,同时具有检测开关量的功能,适用于城市燃气中低压管网压力、温度监测,各类场(门)站、调压站(柜、箱)、阀室、阀井等压力、温度、流量、开关量、泄漏监测。可以监测各终端用户日常用气规律和调压器运行状态,帮助燃气公司及时维护调压器和调整压力输出范围,实现设备安全监测预警,助力燃气运营商提升燃气管网监管效率和安全。
单通道
SG-TCU/EDL-S
多通道
SG-TCU/EDL-M


