高楞煤氣分輸站氨氣流量計(jì)量裝置選型設(shè)計(jì)及應(yīng)用

引 言
在工業(yè)生產(chǎn)及貿(mào)易結(jié)算中, 流量計(jì)量裝置通 常采用孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、氨氣流量計(jì)等。 孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是理論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完備, 制造工 藝成熟, 使用比較穩(wěn)定;缺點(diǎn)是系統(tǒng)誤差較大, 小 流量測(cè)量不準(zhǔn)確 。渦輪流量計(jì), 優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)誤差 較小, 可測(cè)小流量 ;缺點(diǎn)是制造工藝要求嚴(yán)格, 生 產(chǎn)成本高, 存在轉(zhuǎn)動(dòng)部件, 運(yùn)行壽命較短 。渦街流 量計(jì), 優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)誤差較小, 無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量部件, 使 用壽命較長(zhǎng), 免維護(hù) ;缺點(diǎn)是小流量計(jì)量制造工藝 要求較高 。
1 日本橫河氨氣流量計(jì)選型設(shè)計(jì)
1 .1 選型設(shè)計(jì)思想 高楞鎮(zhèn)地處偏遠(yuǎn)山區(qū), 距哈 200 余公里, 技術(shù)人員去現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)不便, 故考慮選擇免維護(hù)計(jì)量裝置。
高楞鎮(zhèn)煤氣用戶 6000 余戶, 日耗氣量估計(jì)在 2 500 ～ 4 000 m3, 早、中 、晚為用氣高峰。
日本橫河氨氣流量計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量可靠, 計(jì)量準(zhǔn)確, 運(yùn)行壽命長(zhǎng), 可免維護(hù), 價(jià)格便宜。 高楞鎮(zhèn)自主收費(fèi)與煤氣站進(jìn)行結(jié)算 。為減少糾紛, 故考慮選用制造精度高( 0 .5 級(jí)) , 設(shè)備先進(jìn)的日本橫河氨氣流量計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確的流量計(jì)量 。
1 .2 口徑選擇
為使渦街流量傳感器在良好的特性條件下工 作, 選擇儀表口徑時(shí)應(yīng)注意以下 2 點(diǎn)
1) *先核算介質(zhì)的流量范圍, 查表 1 確定傳 感器/變送器口徑, 切不可認(rèn)為管道內(nèi)徑與傳感器 /變送器口徑相同時(shí), 一定能計(jì)量。
2) 為使管道內(nèi)流速大一些, 在 2 種口徑都能 滿足測(cè)量范圍時(shí), 盡可能選擇口徑小的傳感器/變送器 。
不同口徑的氨氣流量計(jì)的測(cè)量范圍是不一樣 的, 口徑的大小決定著流量范圍的大小 ?？趶降倪x擇實(shí)際上就是流量范圍的選擇。實(shí)際可用的流量范圍需要通過(guò)計(jì)算確定 。當(dāng)測(cè)量氣體不是常溫常壓氣體時(shí)需計(jì)算實(shí)際可測(cè)量的工況流量范圍。 氨氣流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力和溫度的影響, 而取決于介質(zhì)的工況密度和運(yùn)動(dòng)精度。 因此, 確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。具體步驟如下
1) *先計(jì)算由密度決定的工況下限流量 Qρ= Q0 ×ρ0/ ρ式中,
Qρ ---在該介質(zhì)工況密度下儀表的工況 下限流量 ;
Q0 ---表 1 指定的空氣參比條件下儀表的下限流量 ;
ρ0 ---表 1 指定的參比條件下空氣密度, ρ0 =1 .205 kg/m3 ;
ρ---被測(cè)介質(zhì)工況密度。
2) 核算由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量 Qγ, 介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí), 流量計(jì)的線性下限流量較低。
Qγ =Q0 ×γ/ γ0 Qγ ---用于該介質(zhì)的流量計(jì)的線性流量下限;
Q0 ---表 1 指定的參比條件下空氣的流量下限 ;
γ0 ---表 1 指定的空氣參比粘度 15 kgm/ s2 ;
γ---被測(cè)介質(zhì)工況粘度。
3) 比較 Qρ和 Qγ, 確定可用下限流量和線性下限流量 。
①Q(mào)γ≥Qρ, 可測(cè)量范圍 :Qρ～ Qmax , 線性流量范圍 :Qγ ～ Qmax
②Qγ ＜ Qρ, 可測(cè)流量范圍 :Qρ ～ Qmax , 線性流量范圍:Qρ ～ Qmax

1 .3 實(shí)例計(jì)算
高楞輸氣站 :標(biāo)準(zhǔn)流量 :200 ～ 2 000 Nm3/h, 壓力 :0 .15 M Pa, 溫度 T =20 ℃, 確定口徑 。
步驟為先將標(biāo)況流量換算成工況流量, 再查 表 1 計(jì)算 。
1) 計(jì)算使用工況流量 。由理想氣體狀態(tài)方程有:
Q 工況 =Q標(biāo)況 ×P標(biāo)況/P 工況 ×T 工況/ T 標(biāo)況
P 標(biāo)況 =0 .101 325 MPa
P 工況 =表壓 +大氣壓 =0 .15 +0 .1 =0 .25 M Pa
T 標(biāo)況 =0 ℃, T 工況 =20 ℃
工況下使用流量范圍下限Qmin工況 = W min標(biāo)況 ×P標(biāo)況/P工況 ×T工況/ T標(biāo)況 =87 m3/h ; Qmax工況 =87 ×( 2 000/200) =870 m3/h . 2) 據(jù)表 1 選 Dn80 或 Dn100 都接近 87 ～ 870m3/h, 為使管道 流速大些, 選口徑 較小的 Dn80 .3) 核算 Dn80 流量計(jì)在工況條件下的下限流量

所以 Dn80 可以使用 。
4) 核算由運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量
Qγ =Q0 ×γ/ γ0
Q0 =70 m3/h
γ= 1 .05 ×10-5 PaS,
γ0 =1 .82 ×10-5 PaS
Qγ =40 m3/h ＜Qp
所以可測(cè)流量范圍和線性流量范圍是 46 ～ 1 230 m3/h .Dn80 口徑氨氣流量計(jì)可滿足使用要求。
2 結(jié)論
選定 Dn80 口徑橫河氨氣流量計(jì)安裝后記錄數(shù)據(jù)如表 2 .

安裝后每天增加計(jì)量近 1 000 m3, 為輸氣公司創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益 。

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