常用流量计的选型与比较

常用流量计的选型与比较

由于商业用户的种类庞杂，不同企业的燃气用量都大小不一，因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表，以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮（罗茨）流量计、膜式流量计这4种，下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。

一．涡轮流量计

涡轮流量计属于间接式体积流量计，当气体流过管道式，依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动，其转动速度与管道的流量成正比，是一种速度式流量计。

涡轮流量计由涡轮流量变速器（传感器）、前置放大器、流量显示积算仪组成，并可将数据远传到上位流量计算机。

气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点，但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大，在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气（可以达到6000m³/h以上）等优点，国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大，当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段，以及带温压补偿的体积修正仪。

主要适用于液化石油气及天然气的计量上，因此，大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。

二．超声波流量计

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束（或超声脉冲）的作用，测量体积流量的速度式测量仪表，天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器；同时测量彼此之间的声波到达时间。

由于是全电子式，无机械部分，不受机械磨损、故障影响，产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻，重复性好，压损小，不易老化，使用寿命长；智能化，全电子式的结构，可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测，有管道泄漏感知功能，压力损失为零。

主要特点：1.能实现双向流束的测量；

2.过程参数（压力，温度等）不影响测量结果；

3.无接触测量系统，流量计量过程无压力损失；

4.可精确测量脉动流；

5.重复性好，速度误差≤5mm/s；

6.量程比很宽，qmin/qmax=1/40~1/60；

7.可不考虑整流，只在上游100mm，下游50mm余留安装间隙即可；

8.传感器可实现不停气更换，操作维修方便。

影响超声波测量因素：

超声波测量的不确定来源有以下三种因素：

1.机械方面，与管段的几何尺寸有关；

2.物理方面，与流体的速度分布有关；

3.电子方面，与传播时间测量有关。

影响超声波信号的主要原因:

1.严重的电子噪音；

2.超声声学噪音；

3.严重的信号衰减；

4.测量段内出现的多向流动；

5.换能器受到污染；

6.测量段内出现严重的测量梯度；

7.严重的紊流。

总体来说：

超声波流量计相比于传统的孔板、涡轮流量计，在结构、计量精度、压力损失、量程比等指标上都具有较大的优势。超声波流量计在应用上的主要问题在于气体输送过程中存在很多对提高信噪比不利的因素，特别是因为压力调节装置带来的噪音影响，超声波在气体中的快速衰减和安装效应等。

超声波流量计的适用范围很广，但由于经济性性价比和使用环境的影响，更适用于大口径，高压力，输送距离长的主干道管网。三．罗茨流量计

罗茨流量计是一种结构十分紧凑的容积式流量计。容积式流量计结构简单、性能稳定、精度高、易于直观维护管理，并且价格低廉。

当燃气通过时，计量表的出口和入口之间存在的差压能驱动腰轮旋转，使得充满计量室内的燃气能够定量排出，通过机械传动机构与积算器相连接，最终实现燃气体积计量以及数据的转换。相比较而言，罗茨流量计的精度高，起始流量低，量程比较宽，在安装、维护以及清理上都比较方便，能够实现在线温、压智能补偿，在高、中压计量中适用较广泛。

其测量燃气流量的量程十分宽广，高低流量同样适用，主要参数如下；

公称流量：

16,25,40,65,100,160,250,400,650,1000,1600,2500,4000,6500,100,16000,25000 m³/h；

公称压力：1.6,2.5,6.4MPa；

累计流量精度：

±1％，±1.5％，±2.5％；

量程比（qmin/qmax）：1/10~1/20。

罗茨流量计一般是适于燃气流量大于25m3/h中低压的用气设备中，并且其始动流量小，测量范围较大，适用于大型的商业用户。

当用气设备的最大流量大于30m³/h时，建议采用罗茨流量计。另外，气体压缩会影响罗茨流量计计量的准确，计算结果见表压力/PA

3000

4000

5000

6000气量损失/%

2.9

3.8

4.7

5.6

气量损失是随着额定压力的升高而增大的，所以采用流量补偿仪也有必要；但另一个角度来说，增加流量补偿仪会对市场开发有一定影响。经过权衡分析，我们确定如果商业用户的用气设备额定使用压力超过5 000 Pa时，必须采用流量补偿仪。另外，罗茨流量计属于精密仪器，因此其价格也相当昂贵。同时由于罗茨流量计受燃气洁净程度的影响，必须安装过滤器。

四．膜式流量计

膜式燃气表属于容积式流量计，结构比较简单，测量原理是：

通过测量组件隔膜在进出口燃气压力差的作用下产生交替运动，将充满计量室内的燃气分隔成单个的计量体积并排向出口，通过机械传动机构与计数器相连接，实现对单个计量体积的统计与运算传递，最终测得计量流通的燃气总量。