气体涡轮流量计与其他类型的燃气流量计特性对比

一、本文前言
随着中国节能减排的政策的持继的能源结构的变化，国内的企业更多地在使用天然气和其他类型的燃气作为工业能源，目前目前燃气计量广泛使用的计量仪表的种类有多种，常见的主要有气体涡轮流量计、旋进式流量计、气体腰轮流量计、膜式燃气表等。这些仪表在门站交接计量、工业用户、商业用户、居民用户以及各级调压站及工艺计量等用户中有较多的使用，使用情况各不相同。由于要面对众多的不同用户，对于选择合适的流量计量仪表显得尤其重要，要选择到合适的流量仪表就必须首先要了解各类仪表的特性。
　　
二、燃气流量计量仪表简介
　　下面分别阐述这些流量计量仪表的原理、特点及主要技术参数。
　　（一）气体涡轮流量计
　　气体涡轮流量计的工作原理：当气流进入流量计时，首先经过特殊结构的整流器并加速，在流体的作用下，涡轮克服阻力矩和磨擦力矩开始转动。涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号当力矩达到平衡时，转速稳定，涡轮的转速与气体流量成正比，并通过机械传动及磁耦合联接传送至字轮计数器，直接测量气体的工况体积总量，并通过配置流量补偿仪，测量气体的温度、压力、标准体积流量和总量。
　　 1.精度
　　选用气体涡轮流量计主要是看中其高精度。目前气体涡轮流量计：国际市场为±0.5%R和±1.0%R，国内市场为±1%R和±1.5%R以上精度指范围度6：1或10：1。若缩小范围度可提高精确度，若定点使用，在实流校准条件下精确度可大为提高。对于贸易交接计量，常配备在线校验装置，以便定期进行校验。
　　 2.对流体的要求
　　气体涡轮流量计对流体的要求为洁净（或基本洁净）、单相及低粘度，没有较大的颗粒、纤维等杂质。
　　3.安装条件方面
　　气体涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流量是敏感的，进入传感器应力充分发展管流，因此要根据传感器上游侧阻流件类型配备必要的直管段或整流器。若上游侧阻流件情况不明确，一般推荐上游直管段长度不小于2D，下游直管段长度不小于1D，如安装空间不能满足上述要求，可在阻流件与传感器之间安装流动调节阀。
　　4.经济性
　　选用气体涡轮流量计用于高精度场合，其经济因素应多方面考虑。仪表的购置费只是费用的一部分，还应考虑以下几方面开支：辅助设备费；校验费，为保持高精度必须经常校验，甚至在现场安装一套在线校验装置，费用相当可观；维护费，气体涡轮流量计的易损件更换，它是保持高性能必需的。
　　(二)气体旋进流量计
　　气体旋进流量计的工作原理：当沿着轴向流动的流体进入流量传感器入口时，漩涡发生体强迫流体进行旋转运动，于是漩涡发生体中心产生旋涡流，旋涡流在文丘列管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进入扩散段，因回流作用强迫进行旋进式二次旋进转。此时旋涡流的旋转频率与流经旋进涡流量传感器处流体的流速成正比，并为线性。两个压电传感器检测到微弱电荷信号经前置放大器差动放大、滤波、整形后变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，同时处理电路对两路的脉冲信号进行相位比较和判别，剔除干扰信号，而对正常的流量信号进行计数处理。
　　 1．主要技术参数为：
　　流量范围：1.2-3600m3/h
　　仪表精度（±1.0%～±1.5%）R
　　仪表口径：DN20～200mm
　　工作压力：一般为≤1～1.6Mpa
　　 2．对流体的要求
　　适用于介质压力较高（5kPa-30kPa以上，不同规格可使用最低压力不同），要求流量范围度小于15:1，且对始动流量无特殊要求，不存在强烈震动，也不存在强烈的压力波动的场合。
　　 3．仪表受管道内脉动流的影响，需配置长的直管段。一般推荐上游直管段长度不小于5D，下游直管段长度不小于1D，如安装空间不能满足上述要求，可在阻流件与传感器之间安装流动调节阀。
　　 4．压力损失较大，不适于低压介质使用。流量范围度为15:1,但始动流量较高,不适于要求始动流量低的场合使用,如住宅区等。
　　（三）气体腰轮流量计（也称气体罗茨流量计）
　　气体罗茨流量计的工作原理：气体罗茨流量计属于容积式流量计，由两个8字形转子和一个紧固的流量检测室组成，随着气体的通过，仪表入口和出口间产生的差压作用在由高精密同步轮联结在一起的一对腰轮上，从而驱动腰轮轮流旋转。在这期间，腰轮与壳体内壁形成的计量腔周期地充气和排气，腰轮的转数与通过仪表的气体体积量成正比。腰轮的旋转经由多级齿轮系减速，然后经磁性耦合传送到计数器，累计流过的气体总量。
　　 1．主要技术参数为：
　　流量范围：2.5-3500m3/h
　　仪表精度（±0.5%～±1.5%）R
　　仪表口径：DN50～400mm
　　工作压力：一般为≤1～1.6Mpa
　　 2．仪表精度高，在全部流量仪表中PDF是精度最高的一类；范围度宽（30：1～100：1）。
　　 3．仪表不受管道内流场畸变的影响，无需配置长的直管段。特别适合在撬装装置中安装。
　　 4．罗茨流量计要靠流体能量推动测量元件，因此带来相对高的压力损失，低压下压力损失为200～500Kpa。
　　 5．对介质赃污较敏感，上游需要安装过滤器。
　　（四）膜式燃气表
　　机械式膜式燃气表计量原理：当流动的气体经过燃气表时，受到管道摩擦及机构的阻挡，内部的燃气会在燃气表进出口两端产生压力差，通过这个压力差推动膜式燃气表的膜片在计量室内运动，并且带动配气机构进行协调配气，使得膜片的运动能够连续往复的进行，膜式燃气表通过内部的机械结构，把直线往复运动变成圆周运动，在通过圆周运动带动机械滚轮计数器转动，膜片每往复一次，就排出一定量体积，最终滚轮转过一个技术单元，实现滚轮旋转计量显示效果。
　　主要技术参数：
　　流量范围 0.016 ～160m3/h，
　　仪表精度 （±1.5%～±2%）R ；A级表精度为±2%；B级表精度为±1.5%，
　　最大工作压力为0.5～10Kpa，
　　压力损失：G1～G10 ≤200Pa；G16～G65 ≤250 Pa，
　　范围度宽（100：1）