气体 鹕轮流 量计 在燃气 计量 中运 用分 析 气 体 涡轮流 量 计在燃 气计 量 中运 用分析 ￡ 北京市公甩事业科研所毫塑 北京 航空航天大学 李 睿 ／ 一一 。厶摘 要 本文介绍了气体密度、海拔高度及工作压力变化对气体涡轮流量计 工 作流量的影 响的分析 ，阐述了 如何将气体涡轮流量计正确用于燃气计量 ，以确保 计 量 的 准 确 度 。 关键词 气体涡轮流量计 删 鼍，，鹾 气体 涡轮流量 计 ，由于其具有 ：计 量精度 高、量 程宽 、灵 敏 度 高 ( P_ = l OPa、Q - 一0． 6m ／h) 、体积 小 、易安装 维护 、故 障低等综 合 特 点 ，已越来越广泛地使用在油 ( 气) 田 、化工 部 门、城市煤 气 、天然 气工程 以及各 种无腐蚀 性气体 的计 量 ，并 将成 为城市燃 气公 福用 户 计量 的理 想仪 表 ． 气体 涡轮 流量 计 ，是采用 一轴 流式 气动 涡轮 。当气 体 流经涡轮 叶片 时 ，驱动 涡轮转 动 。其 转速 与 流量成正 比，通过 中心传 动系 统 ，磁连轴器 ，将 涡轮转速 累积成立 方米体积 流量 在 机械计 数器 上

维普资讯 http://www.cqvip.com 用涡街流量计对液体、蒸汽，天然气和空气 1 前言 作试验．所得的数据证明了s 与流体密度无关，在很宽的流速范围内基本上是一常数，取值为 天然气是世界上重要的自然资源．做为能 源和化工原料，在现代工业和日常生活中的应 0．16～O 22，与旋涡发生体形状有关。 用日益广泛，夭然气是一种复杂的多组分的气 根据流动连续性原理： IA1 v2A2 体混合物，而这些组分随着油区、油气井，或季 节的变化而千差万别，甚至同一固定组分，其各 詈D ‘v (号D2-F)v 自含量也不是一成不变的，因而天然气的物理 所 又 性质和热力学性质也是不同的．对测量仪表而 式中v为管道平均流速； II 盲，必须考虑这些因素的变化．使测量达到准确 v，为流体绕过柱体时的流速 4可靠的目的。 D为管道直径；目前，国内外普遍采用的流量计还是节流 ～v —l ～一一0 D F为旋涡发生体在流动方向上投影 件为标准孔板的差压式流量计，其它形式的流 面积。 量计也在积极的研制开发之中，本文重点阐述

前言天然气专用气体涡轮流量计是用于测量天然气流量的一种工业仪器，它具有高精度、可靠性强、结构简单、适用范围广等优点。正确的操作和保养对于保证流量计的正常工作、延长使用寿命至关重要。本文将针对天然气专用气体涡轮流量计的操作和保养进行详细介绍。操作规程1.安装在安装气体涡轮流量计前，请先仔细阅读使用说明书，确保使用场地符合要求。安装时应注意以下事项：流量计应安装在管道的中心位置，避免管道内气体出现干涉和涡旋流现象；管道内应保持清洁，并避免管道内出现异物；确保流量计与管道连接处完全密封；安装时应注意防止撞击和损坏。2.启动对于首次启动的气体涡轮流量计，应进行以下操作：连接供电；开启气源；勾选本地显示（如果有）；打开气体涡轮流量计的电源。待流量计显示屏上出现“0.00”时，表示启动成功。3.测量针对不同的气体涡轮流量计型号和使用场景，操作方式会有所不同，请在使用前仔细阅读使用说明书并了解相关知识。一般而言，使用

基 金 项 目 ： 湖 南 省 科 技 创 新 计 划 资 助 （ ２０１８ＸＫ２００８） ； 湖 南 省 市 场 监 督 管 理 局 地 方 规 程 项 目 （ ２０１９ＤＦＧＣ００３）作 者 简 介 ： 向 伟 君 ， 男 ， 本 科 ， 助 理 工 程 师 ， 主 要 从 事 管 道 天 然 气 调 配 和 天 然 气 流 量 计 量 技 术 的 研 究 。涡 轮 流 量 计 在 天 然 气 计 量 中 的 应 用向 伟 君１ 　曾 　麟２（ １ 常 德 中 石 油 昆 仑 燃 气 有 限 公 司 ， 湖 南常 德４１５０００； ２ 湖 南 省 计 量 检 测 研 究 院 ， 湖 南长 沙４１００１４）摘 　 要 ： 涡 轮 流 量 计 是 一 种 具 备 温 度 和 压 力 补 偿 功 能 的 速 度 式 流 量 计 量 器 具 ， 具 有 准 确 度 高 、 重 复 性 好 、 量 程 比 高 、 维 修 方 便 等 优 点 ， 从 而 在 石油 、 化 工 、 冶 金 等 领 域 应 用 广 泛 。 本 文 从 涡 轮 流 量 计 的 特 点 、 原 理 、 类 型 、 使 用 以 及 缺 陷 等 ５ 个 方 面 介 绍 其 在 天 然 气 计 量 中 的 应 用 。关 键 词 ： 涡 轮 流 量 计 ； 温 度 ； 压

浅谈涡轮流量计在天然气流量计量中的应用重庆燃气集团股份有限公司周尚清一、论述涡轮流量计的主要特点涡轮流量计是一种流量测量仪表,通过流动流体的动力来驱使涡轮叶片旋转,涡轮叶片的旋转速度与体积流量近似成正比例关系。而且通过流量计的流体体积示值是以涡轮叶轮转数为基准的。当天然气进入流量计时，首先要经过气体涡轮流量计内部特殊结构的前导流体并加速。在流体的作用下，涡轮叶片会与流体流向形成一定角度,这个时候涡轮就会产生转动力矩,这个转动力矩需要克服阻力力矩和摩擦力矩之后才能带动涡轮开始转动。当转动力矩、阻力力矩和摩擦力矩达到平衡时,涡轮的转速就会恒定。而且涡轮转动速度与流量成线性关系。叶轮的转速经一副齿轮减速,同时由一个密封的磁性耦合器件将转动的趋势传到仪表外部的机械式计数器。利用电磁感应原理, 通过旋转的涡轮叶片顶端导磁体周期性地改变磁阻,从而在线圈两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号,测出脉冲信号的频率便得

概述人们对自然界的认识很大程度上取决于检测和仪表。流量的检测计量一直是工业生产中过程控制的重要组成部分之一,它与国民经济、国防建设、工业生产、科学研究有密切的关系。特别是在能源高度紧张、工业生产自动化程度愈来愈高的当今世界,世界各国都在加紧开发新能源来代替传统的煤、石油等一次能源。“西气东输”工程的开展和天然气资源的不断开发,是我国能源政策的重大变革,与此同时,天然气工业得到了蓬勃发展,伴随着天然气在各国一次能源中的比重不断上升,天然气的计量引起了人们的特别关注,在天然气的采集、处理、储存、运输和分配过程中,需要数以百万计的流量计,其中有些流量计涉及到的结算金额数字巨大,对测量准确度和可靠性要求特别高。 几种气体流量计的比较长期以来,我国的燃气计量主要依靠孔板流量计,随着城市现代化生活的推进,孔板越来越突出许多不易解决的问题:比如孔板流量计的计量范围都很窄(1:3~1:5),不适合现代城市燃气的高峰低谷用气量的变化;孔板的安装尺寸大(对前后直管段的要求比较高),不适合集成化程度高的撬装式城市调压计量站的使用;孔板流量计的压损大(压差式流量计,依靠节流孔板的前后压差计量),不适合城市低压管网的燃气计量;孔板流量计的孔板不可避免地会出现磨损而引起计量偏差,需要经常性校验和调整等。诸多缺点使得孔板流量计在城市燃气输配中受到很大限制。 目前我国城市燃气输配管网中使用的流量计,除了家用燃气表普遍采用皮膜 涡轮流量计在流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品,而涡轮流量计有具有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大和科适应高参数(高温、高压和低温)等是容积式流量计和科氏流量计难以达到的。1、涡轮流量计原理和结构涡轮流量计的工作原理:涡轮流量计的原理方框图如图1所示。在管道中心安放一个涡轮,两端由轴承支撑。当流体通过管道时,冲击涡轮叶片,对涡轮产生驱动力矩,使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内,对一定的流体介质粘度,涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此,流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管道的流体流量。 气体体积校正仪天然气的计量关系到每个用气的公司、个人的切身经济利益。由于天然气是一种可压缩性流体,作为一次检测仪表的流量计本身仅仅能够检测工况下的气体体积量,无法给出统一状态下的气体体积量,给天然气的贸易计量带来很大的不便。为了更准确的计量,必须有一种可以在线检测气体的温度、压力和流量信号,并进行压缩因子自动修正和流量自动跟踪补偿。将工况体积量转换成标准状态体积量的仪器,在这种背景下就产生了体积校正仪。 1、体积校正仪的主要功能:体积校正仪主要用来在线检测气体的温度、压力、流量等信号,并进行压缩因子自动修正和流量自动跟踪补偿,将工况体积量转换成标准状态体积量的仪表。具体转换原理为:(1)、在线 结束语国产和进口涡轮流量计基表在原理和结构上没有本质上的区别,但在对工况体积进行修正方面存在一些差异。虽然我国有较丰富的天然气资源,但是天然气的利用却严重滞后,国内也没有天然气计量设备的统一标准,难以与国际接轨。国内市场上的涡轮流量计在对体积进行修正时,体积校正仪一般只注意外围设备的功能,如在显示上采用了较大的显示屏、在通信上基本都采用了RS-232、4~20mA等标准信号的输出,但是忽略校正仪本身的意义,没有对流量脉冲信号进行修正、没有检测气体成分、很少在线进行压缩因子的计算修正。而国外的涡轮流量计采用流量计基表和体积校正仪分体的型式,并且遵循欧洲的计量标准,尤其在校正仪方面对压缩系数的修正,采用AGA8等计算公式,这样可以确保计量的科学性和精确度。

ICs 75.180.30E98中华人民共和国国家标准GB/T18600-z014代替GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量Measurement of natuFal gas low by gas uItrasonic w meters2014-02-19发布2014-0--01 实施耩埤饕1耋哭霎ˇ赘卜垦发布GB/T18604-2014次目前言¨·1 范围¨¨·12 规范性引用文件·13 量、术语和定义¨¨1逐测量原理¨¨·44.1 基本原理·¨44.2 测量准确度的影响因素·¨¨¨¨45 工作条件·55.1 天然气气质·¨¨¨¨55.2 压力·55.3 温度·55.4 流量范围及流动方向·55.5 速度分布·¨¨¨¨56 测量性能要求¨·66.1 多声道气体超声流量计测量性能要求·¨¨66.2 单声道气体超声流量计测量性能要求·¨¨76.3 工作条件对测量性能的影响·¨¨77 流量计要求¨¨¨¨·77.1 组成和基本规定·¨¨¨77.2 流量计表体·¨87.3 超声换能器·97.4 电子部件¨¨·10?。本标准代替GB/T18604zO01《用气体超声流量计测量天然气流量》。与GB/T18604zO01相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:增加了一个声道失效时测量误差的最大偏移、声速偏差和流量计组件3个定义(见3.2.17、3.2.18和3.2.19);修改了测量准

涡轮流量计的工作原理涡轮流量计是一种基于涡轮定理的流量计，其工作原理是通过介质（天然气）对涡轮叶片的作用力来测量流体流量。当液体通过涡轮流量计时，涡轮叶片会由于作用力而旋转，通过测量旋转角速度和流量计几何参数就可以计算出流体的流量。 涡轮流量计在天然气计量中的应用1.高精度计量：涡轮流量计在天然气计量中具有高精度的优势，可以实现高精度的流量测量，可以满足天然气计量的精度要求。2.宽操作范围：涡轮流量计可以在广泛的操作条件下正常工作，适用于不同稠度、温度和压力的天然气计量。3.快速响应：涡轮流量计响应速度快，可以实时计量天然气的流量变化，满足对流量实时监测要求。4.长寿命和可靠性：涡轮流量计由于其结构简单，零件少，因此具有较长的寿命和高的可靠性，可以在长期运行中保持稳定的性能。 涡轮流量计的优点1.高测量精度：涡轮流量计具有高精度的测量性能，可以达到较高的计量精度要求。2.可靠性高：涡轮流量计由于结构简单，因此可靠性高，故障率低，可以在长期运行中保持稳定的性能。3.宽操作范围：涡轮流量计适用于不同的工况要求，能够满足不同工况下的计量需求。4.响应速度快：涡轮流量计具有较快的响应速度，可以精确地监测流体流量的实时变化。 涡轮流量计的局限性1.大流量下的压力损失：涡轮流量计在大流量工况下产生较大的压力损失，对系统的影响较大，因此在设计和选择时需注意。2.安装要求高：涡轮流量计对安装环境要求较高，需要避免存在气体振荡、闪蒸或颗粒物等因素的干扰，因此需合理选择安装点和安装条件。 结论涡轮流量计作为一种广泛应用于天然气计量的流量计，具有高精度、宽操作范围、响应速度快以及长寿命和可靠性高等优点。然而，也存在一定的局限性，如大流量下的压力损失和高安装要求等。因此，在实际应用中，需要根据具体的计量要求和环境条件综合考虑涡轮流量计的优缺点，选择合适的流量计。未来，可以进一步优化涡轮流量计的设计和制造工艺，提高其在天然气计量中的应用性能，满足不断增长的天然气需求。

涡轮流量计是一种广泛应用于液体及气体测量领域的流量计，其原理是利用在流体流动中产生的旋转涡流，通过计数旋涡的数量来测量流量。涡轮流量计的优点在于精度高、稳定可靠、动态响应快、线性度好，被广泛应用于现代工业生产以及天然气流量计量领域。在天然气流量计量中，涡轮流量计具有很强的适用性。天然气，作为一种重要的能源，被广泛应用于工业、农业和生活等领域。准确地测量天然气流量对于节约能源资源、保障能源安全具有重要意义。涡轮流量计在天然气流量计量中的应用，可以解决天然气流量计量中许多实际问题。首先，涡轮流量计具有较高的精度和稳定性，可用于精确测量天然气流量。涡轮流量计的测量精度很高，允许其在高精度和稳定性的环境下应用。在天然气储气库、输气管道等重要场所中，精密的气体测量技术对安全和运行的有效监控起着至关重要的作用。涡轮流量计的实际检测误差一般小于0.5% ，可以满足高精度天然气流量计量的要求。其次，涡轮流量计的响

ICS 17.120.10 N 12 量昌中华人民共和国国家标准GB/T 18940-2003/ISO 9951:1993 封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计Measurement of gas flow in closed conduits -Turbine meters(lSO 9951:1993, IDT)2003-08-01实施2003-01-17发布中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局GB/T 18940-2003/ISO 9951:1993 目次4-E1212345678911234112345671234u下uu构最·大前12311456队队队队6.6H向卸川υ结···和·口方I-J验·流部计性·流表uu度试··计范损条驱读计量流的芯uu验·置量uu机uuuu试验装件标U体件泄·位围失件动出·出出触引符·和理部文·角田1111233333334444444L55555566666666777.丘丘队队7111180队&a&8.&&91QUQUQ山止·器输输压U性和义号原计则料体接度压动有载时试则验压量特差准量度力装械和则数量械电围范义定符量量量总材壳连长取流具过t力总试承流能误校流温压安机出总计流机无言范规定测流流0压性输5 ·仪u·强漏置···外-uu··点用号GBjT 18940-2003jISO 9951:1993 9.6 电脉冲输出79.7 电安全性 附录A(资料性附录)使用建议8附录B(资料性附录)流量计其他性能特性10附录CC资料性附录)数

75.180.30 N 12 中华人民共和国国家标准GB/T 32201-2015 气体流量计Gas meters(OIML R 137-1&2:2012,MOD)2015-12-10发布2016-07国01实施飞中华人民共和国国家质量监督检验检窥总局也世阳;本标准使用重新起草法修改采用国际法制计量组织(OIML)的国际建议OIMLR137-1 &.2:2012 《气体流量计》。本标准与OIMLR137-1&.2:2012相比在结构上有较多调整，附录G中列出了本标准与OIMLR137-1 &.2:2012的章条编号对照一览表。主要调整如下z一二删除了国际建议中的"第一部分计量要求和技术要求"和"第二部分计量控制和性能试验"的标题s-一将国际建议第1章"序言"和第2章"范围"的内容合并精简后作为本标准第1章"范围"的内容E二一一增加了第2章u规范性引用文件"，列出了标准中规范性引用的其他文件F--将国际建议第1部分仅有的附录I改编为本标准的附录A.将国际建议第2部分的附录A至附录E顺延编排为本标准的附录B至附录F。本标准做了下列编辑性修改z用流量符号"q"代替"Q"，代表瞬时流量s二一用"'C"代替表示温度范围的单位"K";一一对文中的悬置段做f编号处

产品概述WY-LUGB系列空气流量计是利用液体振动原理而开发的一种新型流量计，广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量，该流量计无可动部件，可靠性强、精度高、寿命长，可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响，同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压，安全防爆，适用于恶劣环境。流量计分一体化显示和远传显示，并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。 主要特点1(结构简单而牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。2(安装简单，维护十分方便。 3(检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。4(输出是与流量成正比的脉冲信号，无零点飘移，精度高。5(测量范围宽，量程比可达1:10。 6(压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。 7(在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体体积流量时无需补偿，调换配件后一般无需重新标定仪表系数。8(应用范围广，蒸汽，液体，气体的流量均可测量。 工作原理涡街流量传感器是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时，在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带，称之为“卡门涡街”(见下图)。由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡，于是在发生体两侧产生压力脉动，从而使检测体产生交变压力，封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下，产生与旋涡同频率的交变电荷信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ,20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。一定雷诺数范围内(2×104,7×106)，旋涡的释放频率 技术指标1(测量介质:液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。2(精度等级:液体?1.0%，气体(蒸汽)?1.5%，插入式?2.5%。 3(工作压力:1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。4(介质温度:普通型-40,150? 中温型-40,250? 高温型-40,350? 5(输出信号:三线电压脉冲，低电平0,1V，高电平> 4V，占空比50%;二线制标准电流4,20mA;三线制标准电流0,10mA。 6(工作环境:-35?,+60?，湿度?95%RH。 7(工作电源:DC12V;DC24V。 8(壳体材料:碳钢、不锈钢。 9(防爆类型:本安型ExibIICT6。 外形尺寸 插入式空气流量计将涡街测量头插入管道特定位置，通过测量该位置的局部流量，根据管道截面流速分布关系，计算出管道内平均流速值。它由转换器、插入杆组件、球阀(根据需求配)、安装短管(ф100)、涡街测量头等组成。安装步骤:1(在需要安装流量计的管道正上方(水平管道有此要求)，割开一个略小于ф100的孔，去掉毛刺;2(将配套的一端带有法兰的短管放在孔的上面，保持短管与管道垂直，焊接牢固;3(放上垫片，插入流量计，法兰连接，若此时有球阀，应先将球阀放在短管上连接好，再打开球阀，插入流量计;4(保证流量计前有大于15D和后有5D的直管段(D为管道内径)。 型号选择流量仪表的选型是仪表应用中的非常重要的工作，据有关部门统计，流量仪表在实际应用中有2/3的故障是错误选型和错误安装造成的，请特别注意。型号WY-LUGB? 1 法兰接连(温压补偿型)2 法兰夹装3 插入式1 气体2 液体3 蒸汽01 15mm 02 20mm 03 25mm 04 40mm 05 50mm 06 65mm 08 80mm 10 100mm 12 125mm 15 150mm 20 200mm 25 250mm 30 300mm Z 一体式仪表F 分体式仪表N 传感器型:+12V或24V供电，输出三线制脉冲信号A 变送器型:+24V供电，输出二线制4,20mA B 智能型 对直管段的要求为了确保仪表正常、准确运行，传感器安装点的上下游必须有一定的直管道，以调整流场，如图所示。图1:同心缩管; 图2:同心扩管; 图3:一个90度弯头; 图4:同一平面两个90度弯头; 图5:不同平面两个90度弯头; 图6:调节阀应安装在传感器下游5D以远处，若必须安装在传感器上游，则传感器上游应有不小于50D的等径直管段，下游应有不小于5D 的等径直管段。 对管道的要求1)上、下游配管内径D和与传感器内径DN相同，其差异满足下述条件:0.95DN?1.1DN。 2)配管应与传感器同心，同轴度应小于0.05DN。 3)密封垫不能凸入管道内，其内径可比传感器内径略大。4)如需断流检查与清洗传感器，应设置旁通管道，如下图所示。 对管道振动的要求传感器尽量避免安装在振动较强的管道上，若不得已要安装时，必须采取减震措施，在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防振垫。特别注意:在空压机出口处振动较强，不能安装传感器，应安装在储气罐之后。