世界对能源的追求使人们更加重视气体流量测量。在快速发展的气体测量领域,特别是贸易交接,越来越苛刻的要求正在推动流量计技术的变革。因此,天然气贸易交接流量计市场已成为流量计行业中增长最快的市场。
气体流量测量
用于气体流量测量的主要流量计类型包括:
> 超声波流量计
> 科里奥利
> 涡街流量计
> 热量计
> 压差式流量计
> 容积式流量计
> 涡轮流量计
超声波流量计:
有三种主要类型:内联,夹紧和插入。内联仪表(也称为线轴)与管道一起安装。它们有晶圆和法兰两种版本。用于超声波在线流量计的传感器安装在仪表的主体中。在夹紧型号中,传感器安装在管道外部。虽然夹紧型号的精度通常不如在线型号那么高,但它们在没有管道穿透的情况下测量流量的能力使它们对于检查计量和临时流量测量很有价值。然而,夹紧式仪表在测量气体流量方面的成功有限。
插入式超声波仪表广泛用于火炬和烟道气应用。由于环境方面的考虑,全世界对这种测量的需求日益增长。然而,超声波仪表与热量表和差压(DP)流量计竞争,并为这些应用平均皮托管。用于火炬和烟道气应用的超声波仪表通常以20,000美元的价格出售。
插入式仪表也用于过程管道,通过在管道上钻孔并插入超声波换能器来安装它们。虽然这种测量形式通常不能达到与内联或“线轴”仪表相同的精度水平,但它确实具有成本优势,因为避免了仪表主体的成本。插入式仪表还具有优于夹式仪表的优势,因为它们的信号不必通过管壁。这消除了有时困扰夹紧式仪表的不确定性,该仪表涉及壁厚或管壁的结构材料。
在线超声波流量计是用于天然气贸易交接的三种主要流量计之一。在这个领域,他们与差压和涡轮流量计竞争。1998年,超声波流量计获得了美国燃气协会(AGA)的批准,用于贸易交接应用。用于天然气贸易交接的超声波流量计由于所需的高精度必须具有至少三个路径。有些现在有多达18条路径。
科里奥利
流量计用于测量气体流量,但它们有一些局限性。科里奥利仪表比液体更容易测量液体,因为液体密度高于气体。科里奥利流量计在4英寸以上的线路尺寸上也变得昂贵且笨重。然而,在过去几年中,许多供应商已开始生产线径超过6英寸的科里奥利流量计。虽然其中许多是针对石油液体市场的,但也有一些还用于气体的贸易转移。
涡街流量计
Vortex流量计是最通用的流量计之一,可以轻松测量气体,蒸汽和液体流量。在某些情况下,矫直叶片或指定长度的直上游管道,以减少漩涡和扭曲的流动模式。涡街流量计的精度从中到高,具体取决于制造商和型号。涡街流量计可用于测量液体,气体和蒸汽流量。它们特别适合测量蒸汽流量。
热量计
热流量计几乎专门用于测量气体流量。热流量计通常将热量注入流动流中,然后测量这种热量消散的速度。该值与质量流量成比例。两种不同的热测量技术是恒定功率和恒定温度。热流量计的一个主要应用是测量烟道气流量。在20世纪90年代早期,美国环境保护署(EPA)的要求产生了测量二氧化硫(SO2),一氧化二氮(NOx)和烟囱排放的其他工业污染物的需求。由于这些堆叠的尺寸较大,因此需要多个测量点来进行精确测量。多点热流量计是根据这一要求开发的。今天,
差压式流量计
使用差压(DP)流量计进行天然气的保管转移由美国燃气协会的报告3管理。DP流量计已经使用多年,用于天然气的贸易交接。然而,今天,为此目的存在超声波流量计的趋势。一个原因是超声波流量计引起非常小的压降,而与DP流量计一起使用的孔板或其他主要元件必须产生减小的压力以进行流量测量。超声波流量计也不受孔板可能发生的磨损类型的影响。超声波流量计的长期可靠性通常大于DP流量计的长期可靠性。
DP流量计的另一个应用是烟道气流量测量。堆流测量中使用的流量计通常伴有分析设备,该设备用于分析流过烟囱的气体的成分。对此类分析的大部分需求源于EPA法规。由于大多数堆叠的大尺寸,DP流量计使用多个测量点。DP流量计通常使用皮托管用于此目的。用于烟道气体测量的其他流量计包括超声波和热量。
容积式流量计
容积式流量计的工作原理是捕获小隔间中的流量,然后计算这种情况的频率。基于填充和清空这些隔室的次数计算流量。正排量流量计的主要类型是椭圆齿轮,旋转,活塞,章动盘,膜片和螺旋。容积式流量计适用于住宅,商业和工业应用。它们广泛用于公用气体流量测量。在这里他们面临来自涡轮流量计的竞争。然而,正位移计在测量低流量时表现出色,并且它们在10英寸或更小的线尺寸方面表现最佳。隔膜和旋转流量计都广泛用于气体流量测量。虽然科里奥利等新技术流量计开始对燃气公用事业市场产生影响,
涡轮流量计
涡轮流量计是用于天然气贸易交接的第三种主要流量计。1996年,AGA发布了第7号报告,该报告列出了使用涡轮流量计进行天然气贸易交接的标准。正确校准后,涡轮流量计可以达到与多路超声波流量计相媲美的精度。虽然一些使用涡轮流量计进行天然气贸易交接的公司正在购买替代的涡轮流量计,但许多公司正在转向使用超声波流量计以满足新的应用需求。其原因在于超声波流量计是非侵入式的,并且它们不依赖于机械转子来进行测量。超声波流量计还可以比涡轮流量计更好地处理流中的杂质。
除了贸易交接之外,涡轮流量计还用作计费表来测量商业建筑和工业厂房使用的天然气量。在这里,他们与容积式流量计竞争。如前所述,PD仪表通常适用于线速在1.5英寸和10英寸之间的低速应用。但是,涡轮流量计更适合10英寸以上的管道尺寸。