城市氣源轉(zhuǎn)換后對(duì)燃?xì)庥?jì)量?jī)x表選型原則的分析與調(diào)整

馬 韜

石家莊新奧燃?xì)庥邢薰?，河北石家莊 050031

0 引言

天然氣作為一種清潔、高效的優(yōu)質(zhì)能源正逐步替代煤氣成為國(guó)內(nèi)許多城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的首選。氣源轉(zhuǎn)換后的儀表如何重新選型成為能源企業(yè)所必須考慮的問(wèn)題。石家莊新奧燃?xì)庥邢薰驹?008年完成全市天然氣置換人工煤氣的工作后通過(guò)近3年來(lái)的實(shí)踐應(yīng)用分析了兩種燃?xì)獠煌牧黧w特性對(duì)儀表選型的影響，并對(duì)儀表的選型原則做了相應(yīng)的補(bǔ)充和調(diào)整。

1 氣源雜質(zhì)對(duì)儀表選型的影響。

不同類(lèi)型的計(jì)量?jī)x表由于其工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不同，對(duì)氣源雜質(zhì)的適應(yīng)性也各有不同。

1.1 膜式燃?xì)獗?/h3>

膜式燃?xì)獗硎菤怏w進(jìn)入容積恒定的計(jì)量囊室并做周期性的充氣和排氣，通過(guò)特殊機(jī)構(gòu)累計(jì)充氣和排氣的循環(huán)次數(shù)得出燃?xì)馑ㄟ^(guò)的容積量，它的外殼與計(jì)量囊室間有較大空間，利于氣體的凈化，因此，膜式燃?xì)獗韺?duì)氣體雜質(zhì)適應(yīng)性較強(qiáng)，使用范圍也更為廣泛。

1.2 羅茨流量計(jì)

羅茨流量計(jì)是通過(guò)被測(cè)氣體驅(qū)動(dòng)羅茨輪轉(zhuǎn)動(dòng)，羅茨輪與殼體內(nèi)壁和壓蓋之間形成的密閉空間-計(jì)量腔周期地充氣和排氣，由羅茨輪的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)推算流經(jīng)氣體的體積量。它的轉(zhuǎn)子靈敏度要求較高，對(duì)氣源潔凈度有一定的要求，雜質(zhì)較多會(huì)增大了它們之間的摩擦阻力，甚至發(fā)生卡表現(xiàn)象，影響流量計(jì)的正常計(jì)量。所以羅茨流量計(jì)的使用需要在前端安裝過(guò)濾裝置并定期進(jìn)行拆裝清洗。

1.3 渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)對(duì)氣源潔凈程度要求很高，主要是因?yàn)闇u輪在正常啟動(dòng)情況下所需克服的阻力矩和摩擦力矩必須很小，以保證流量計(jì)的計(jì)量精度和下限測(cè)量范圍，如果氣源雜質(zhì)較多會(huì)影響機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的使用壽命，使渦輪啟動(dòng)力矩增大，附著物的聚積也會(huì)改變流量計(jì)部分關(guān)鍵部件的幾何尺寸，使儀表精度受到很大的影響[1]。因此渦輪流量計(jì)并不適用于雜質(zhì)較多的氣源如人工煤氣的流量計(jì)量。

1.4 孔板流量計(jì)

差壓式流量計(jì)計(jì)量精度受影響的因素較多，若單從氣源氣質(zhì)角度考慮氣體中的雜質(zhì)對(duì)孔板流量計(jì)的影響還是較為明顯的，如果雜質(zhì)長(zhǎng)期附著于孔板表面會(huì)影響孔板直角入口邊緣圓弧半徑和測(cè)量管內(nèi)壁相對(duì)粗糙的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，孔板流出系數(shù)也將發(fā)生變化，使測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)不到要求[2]，這就需要在使用差壓式孔板流量計(jì)時(shí)需要定期進(jìn)行拆裝清洗工作。

由于氣質(zhì)的變化，對(duì)流量計(jì)量?jī)x表的選擇已從單純地適應(yīng)介質(zhì)的要求而逐漸向儀表選型更合理，計(jì)量更精確的要求轉(zhuǎn)變。

2 管道輸送壓力的改變對(duì)儀表選型的影響

人工煤氣置換成天然氣后，由于壓力增加，使用帶溫壓補(bǔ)償

裝置的儀表就顯得尤為重要。

根據(jù)氣體狀態(tài)方程式（1）可知，如果僅考慮被測(cè)氣體壓力的影響，當(dāng)工況壓力Pa+Pg提高10Kp時(shí)，工作狀態(tài)下氣體體積量V折合成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積量V0后約為1.1倍的V，可見(jiàn)，沒(méi)有壓力補(bǔ)償?shù)那闆r下流量計(jì)計(jì)量損失接近10%，而石家莊新奧燃?xì)庥邢薰驹谌斯っ簹鈺r(shí)代受安裝環(huán)境、使用條件以及成本價(jià)格等因素的影響一些小流量的羅茨流量計(jì)以及大部分膜式燃?xì)獗砭磶貕貉a(bǔ)償修正裝置，這就對(duì)供銷(xiāo)差率產(chǎn)生了不小的影響。因此，羅茨流量計(jì)和大部分應(yīng)用于餐飲行業(yè)的膜式燃?xì)獗碓跉庠崔D(zhuǎn)換后都應(yīng)使用帶有溫壓補(bǔ)償裝置的流量?jī)x表。

3 氣源燃燒熱值大小對(duì)儀表選型的影響

氣源燃燒熱值直接關(guān)系用氣負(fù)荷的大小，用氣負(fù)荷則決定著儀表測(cè)量范圍的選取。天然氣的熱值與人工煤氣相比提高近一倍，因此在氣源轉(zhuǎn)換工作中除了對(duì)管網(wǎng)壓力和調(diào)壓設(shè)備需做相應(yīng)調(diào)整外，還應(yīng)重新對(duì)用氣負(fù)荷進(jìn)行核算，合理選擇流量?jī)x表的測(cè)量范圍。流量?jī)x表的使用范圍以其流量測(cè)量上限20%～85%這一工作段最為理想，流量低于20%時(shí)，儀表精度低，沒(méi)有達(dá)到儀表線性段，高于85%時(shí)運(yùn)行會(huì)降低儀表使用壽命，因此，通過(guò)重新核算用氣負(fù)荷，公司對(duì)石家莊市近40%的工業(yè)公福流量計(jì)進(jìn)行了調(diào)整更新，盡量保證流量計(jì)的計(jì)量在其最佳測(cè)量范圍之內(nèi)。

4 天然氣流量計(jì)的選型原則

通過(guò)近三年來(lái)對(duì)天然氣流量計(jì)量方面的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合石家莊市天然氣用戶(hù)的實(shí)際用氣特點(diǎn)，總結(jié)了一些針對(duì)不同類(lèi)型用戶(hù)的選型原則。

居民用戶(hù)根據(jù)日常用氣量宜選用G1.6或G2.5型號(hào)的膜式燃?xì)獗怼２惋嬘脩?hù)的用氣設(shè)備種類(lèi)繁多且流量范圍大小不一，流量變化大，宜選用起步流量小的膜式燃?xì)獗砘蛄_茨流量計(jì)，G16以上的膜式燃?xì)獗砗退辛_茨流量計(jì)均需帶有溫壓補(bǔ)償裝置；嚴(yán)禁選用渦輪流量計(jì)。熱水茶爐、小型鍋爐等用戶(hù)的用氣情況穩(wěn)定，流量范圍波動(dòng)小。一般選用羅茨流量計(jì)。鍋爐（直燃機(jī)）用戶(hù)壓力、流量較大，用氣情況穩(wěn)定，儀表若出現(xiàn)故障不能影響用氣設(shè)備的正常使用，所以選用渦輪流量計(jì)。工業(yè)用戶(hù)的用氣壓力大，流量大，絕對(duì)不能因?yàn)閮x表故障而對(duì)生產(chǎn)造成影響，所以一般選用渦輪流量計(jì)。

5 結(jié)論

任何類(lèi)型的燃?xì)饬髁坑?jì)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，都有特定的使用條件和范圍，在選型時(shí)應(yīng)綜合考慮流體特性、儀表性能、安裝要求、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)因素等對(duì)儀表的影響，并對(duì)所計(jì)量的用氣設(shè)備及設(shè)備用氣情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并通過(guò)嚴(yán)格地科學(xué)論證、科學(xué)計(jì)算選擇符合流量計(jì)量要求的流量計(jì)。

[1]張芷華，高秀民，肖強(qiáng).燃?xì)饬髁坑?jì)的精度分析與選用[J].煤氣與熱力，2003，23(6)：376-378．

[2]梁光川，袁宗明，蒲愛(ài)華，等.天然氣輸差問(wèn)題分析與研究[J].天然氣工業(yè)，1999，19(5)：70-75.