2.1孔板流量計(jì)的工作原理
標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)是典型的差壓式流量計(jì)。流體流經(jīng)孔板流量計(jì)時(shí),流束在孔板處形成收縮使流束的面積變小,流束的流速增加靜壓力降低,在孔板前后產(chǎn)生差壓。流體的速度越大,產(chǎn)生的差壓也越大,所以可通過(guò)測(cè)量差壓來(lái)計(jì)算出天然氣流過(guò)孔板流量計(jì)的流量大小。這種測(cè)量流量的方法是以能量守恒定律和流動(dòng)連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的。節(jié)流件前后的壓差信號(hào)如與流量2有如下的關(guān)系:流量2與差壓JP的開平方成正比例關(guān)系,因此,流量0是流體流經(jīng)孔板后檢測(cè)出產(chǎn)生的壓差信號(hào)間接地測(cè)出,這就是孔板流量計(jì)的測(cè)量原理。
2.2孔板流量計(jì)的組成
天然氣流量計(jì)量系統(tǒng)是由天然氣計(jì)量用的流量計(jì)(或裝置)本體、二次儀表(或檢測(cè)補(bǔ)償計(jì)算裝置)以及天然氣組分分析系統(tǒng)構(gòu)成,該系統(tǒng)具備測(cè)量、計(jì)算、分析和積算設(shè)備組成的完整體系1"】。其中,最常用的流量計(jì)是孔板流量計(jì)(或稱標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì))和容積式流量計(jì)。目前已有一體化孔板流量計(jì),讓高級(jí)孔板閥、溫度變送器、差壓變送器、壓力變送器及流量積算儀配合用于流量計(jì)量。與原有流量計(jì)算機(jī)模式相比較,不需要在輸配氣站場(chǎng)安裝流量計(jì)算機(jī),而是將積算儀與相關(guān)變送器整合在一起,現(xiàn)場(chǎng)安裝。為了確保流量測(cè)量的準(zhǔn)確度,保證流體的流動(dòng)情況能夠達(dá)到速度分布充分發(fā)展,國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范都規(guī)定了孔板流量計(jì)前后直管段的要求。
(1)孔板節(jié)流裝置
孔板、孔板夾持器及上下游測(cè)量管組成了孔板節(jié)流裝置�？装灞环Q為一次元件,是產(chǎn)生差壓的重要元件。必須按規(guī)定的要求加工出孔板汗孔�？装迨前惭b在孔板夾持器上的,且取壓孔也是在孔板夾持器上鉆出,并安裝存差伍信號(hào)引管。上下游測(cè)量管是指上游靠近孔板10D和下游4D直管段這一管段。它的組成如圖2-1所示。應(yīng)當(dāng)特別注意,測(cè)量管只是孔板上下游所要求的直管段的一部分,在孔板流量計(jì)選型設(shè)計(jì)、安裝檢驗(yàn)、使用維修中,第一要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的孔板上下游直管段長(zhǎng)度配足其余部分。
在孔板流量計(jì)出廠時(shí)還應(yīng)有一段引壓管、直通式截止閥及連接上下游測(cè)量管的法蘭來(lái)確保孔板節(jié)流裝置的安裝。這樣保證差壓信號(hào)正確、準(zhǔn)確傳遞使之符合安裝標(biāo)準(zhǔn)以及用戶方便。
(2)二次測(cè)量?jī)x表
二次測(cè)量?jī)x表是孔板流量計(jì)的基本部分。它主要負(fù)責(zé)測(cè)量出氣流溫度、靜壓和差壓等其它使天然氣流量準(zhǔn)確測(cè)量的基本參數(shù)。天然氣成分分析儀表、密度測(cè)量?jī)x表、溫度測(cè)量?jī)x表、靜壓測(cè)量?jī)x表和差壓測(cè)量?jī)x表等是最基本的二次測(cè)量?jī)x表。
(3)信號(hào)引線
信號(hào)引線是用來(lái)連接孔板流量計(jì)的一次裝置和二次測(cè)量?jī)x表的。信號(hào)引線有兩種:一種是傳遞電信號(hào)傳輸線的控制電纜;另一種是傳遞壓力信號(hào)而被作為引壓管線的無(wú)縫鋼管。
①電信號(hào)引線
流量測(cè)量系統(tǒng)中大量使用電子設(shè)備和儀器儀表,這是為了實(shí)現(xiàn)天然氣流量計(jì)量準(zhǔn)確度較高的要求和滿足計(jì)量技術(shù)的發(fā)展。電信號(hào)引線可使用任何準(zhǔn)確、正確傳送電信號(hào)的電纜或電線,但銅芯線是最合適的。
②引壓管線
常用的引壓管線有DN18或DN14無(wú)縫鋼管,而不繡鋼無(wú)縫管是理想的引壓管線。為了及時(shí)響應(yīng)靜壓及差壓的波動(dòng)和減少泄漏的可能性,引壓管線應(yīng)盡可能短。為確保一次裝置所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)確、正確地傳遞和有利于排除引壓管線內(nèi)的析出物,引壓管線的設(shè)計(jì)選型、安裝敷設(shè)都應(yīng)十分注意。
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