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煤气流量的测量
2017年07月25日       16:09:09 作者:NONCON

煤气即(城镇)人工煤气,是燃气的一种,是目前城市居民和很多企事业单位的最主要的燃料。有的还用作化工产品的原料。

   在煤气生产、输送和分配各个环节有大量的煤气表,有的用于一般监视,有的用于贸易结算,其中用于贸易结算的计量系统,国家标准GB/T17167规定了其精确度要求。
 

 

(1)煤气流量测量的特点


 

a.流体静压低、流速低,允许压损小,一般不允许用缩小管径的方法提高流速。

b.流体湿度高,有的测量对象还带少量水,在管道底部作分层流动。

c.有的测量对象氢含量高,流体密度小,用涡街流量计测量时,信号较弱。

d.煤气发生炉、焦炉等产出的煤气一般带焦油之类黏稠物,有的还带一定数量尘埃。

e.测量点位于压气机出口时,存在一定的流动脉动。

f.流体属易燃易爆介质,仪表有防爆要求。

g.从小到大各种管径都有。

h.最小流量与最大流量差异悬殊。

i.用于贸易结算的系统,计量精确度要求高;作为一般监视和过程控制的系统,精确度要求则低一些。

 

(2)国家标准规定的主要内容 


 

    2000年国家质量技术监督局发布了GB/T18215.1《城镇人工煤气主要管道流量测量》第一部分采用标准孔板节流装置的方法,对煤气流量测量中的有关技术问题作了规定,其中:

①对流体的要求:“应是均匀的和单相(或可以认为是单相)的流体”。

②煤气在净化过程中都经过洗涤,因此一般水分含量都呈饱和状态,相对湿度为100%。

③用于贸易结算的测量系统准确度一般应优于2.5级。基本误差限以示值的百分比表示。

④煤气流量定义为湿气体中的干部分。

⑤测量结果以体积流量表示,并换算到标准状态。标准状态的定义除了一般取101.325kPa、20℃之外,还兼顾煤气行业的传统,也可取供需双方协商的其他温压和湿度。

⑥节流装置采用多管并联形式。

⑦在存在流动脉动的情况下,对测量平均数量提出了以下措施。

a.在管线上采用衰减措施,,安装滤波器(由容器及管阻组成)。

b.仪表检测件尽量远离脉动源。

c.采用尽量大的β和Δp,在测量处减小管道直径。

d.管线、仪表支架安装牢固。

e.两根差压引压管阻力对称。

 

3)仪表的类型与使用 


 

    可以用来测量气体的流量计有很多种,但测量煤气流量的理想仪表却几乎找不到,这主要是由煤气的特点所决定的。由于有焦油等黏稠物存在,旋转型的流量计使用困难。由于密度小、流速低,涡街流量计使用困难。由于富含水气以及气体组分有变化,热式流量计也不理想。最后还是已经使用几十年的差压式流量计唱主角。

①孔板差压流量计

a.可换孔板节流装置。

国际GB/T18215-2000规定的是标准孔板。如果测量点流体较脏,需采用可换孔板节流装置。这样在不停气的条件下,可对节流件进行清洗、检修、更换。可换孔板节流装置典型结构如图3.18所示。

b.圆缺孔板。

圆缺孔板是专为脏污流体流量测量而设计的特殊孔板。其开孔是一个圆的一部分(圆缺部分),这个圆的直径为管道内径的98%。开孔的圆弧部分应精确定位,使其与管道同心。

 

②均速管差压流量计。

     标准孔板差压流量计在煤气流量测量中有极为重要的地位,有悠久的使用历史。由于这一方法有丰富的实验数据,设计加工已经标准化,只要按标准进行设计、加工、安装、检验和使用,无需进行实流标定,就能达到规定的准确度,因而非常方便,并获得广泛应用。但是在管径较大时,一套可换孔板式节流装置价格相当可观,所以如果测量数据仅用于过程监测,精确度要求也不高,那么就可选用均速管差压流量计。

   均速管差压式流量计在气体流量测量中应用成败的关键是引压管不要被水滴堵住。由于定型的均速管产品所带的切断阀多半为针型阀,通径较小而流体中的水气经冷凝变成水滴,如果针型阀处理得不好或引压管坡度欠合理,此液滴极易将通路封死。

差压式均速管输出得差压信号一般都很小。当流体为常温常压的空气时,如果流速为10m/s,只能达到62.5Pa差压[28]。这样,一滴水滴将差压传送通道封住,就足以将此差压全部抵消掉。有的制造商将正负压切断阀改为通径较大的直通闸阀,为保证仪表的可靠使用创造了条件。

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