一、概况
城市是天然气使用的最终用户。在城市中既有工业企业,又有城市公用事业,它是一个复杂的用气群体,它们的需求多种多样。城市公用事业用气关系到人民日常生活质量,城市的气化率是一个城市现代化标志之一,目前我国大部分城市还是依靠煤作为主要燃料,它对城市环境的影响极大,国家能源结构调整就是为了改善城市的生态环境,所以天然气的推广使用是造福人民的一件大事。城市车用燃料以气代油又是一项改善城市环境的重大举措,也是发展的必然趋势。城市天然气流量计量系统是天然气管理,调度,销售的依据,流量计量是天然气供需双方贸易结算的凭证,亦是生产部门用气效率的主要技术指标。在企业生产和经营管理中流量计量是一项日常进行的,重要的技术基础工作,准确的流量计量不但能公平的贸易结算,而且可以适时改进生产工艺,提高产品质量,降低产品成本,确保生产安全,合理经营管理和提高经济效益及社会效益。
由于城市用户庞大而杂乱,它们的需求复杂多样,其特点大致为:低压(0.4MPa以下),中小流量(DN300以下),安装条件差(直管段长度不足),管理维护力量薄弱,功能要简明易懂,操作方便,免维修,价格适中等等。
二、天然气流量计的种类、特点及应用
目前的流量计种类繁多,每种都有它特定的适用性,也都有它的局限性,按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等,以下简介各类在城市中的适用情况。
1、差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表;由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。差压式流量计的检测件按其作用原理可大致分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、水力阻力式、动压头增益式及射流式六大类。
其优点是结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,使用期长,价格低廉,有完备的规范,得到法制计量组织的认可,是唯一可实行干校的流量计等。不足之处是范围度窄,压损大,计量精度不高,现场安装条件要求高等。差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几毫米到几米;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
2、涡轮流量计
涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。