燃料氣流量測量儀表的正確選型

本文根據筆者多年實踐經驗，上海自儀公司介紹燃料氣流量測量儀表的正確選型，從燃料氣流量測量普遍采用差壓式“孔板”流量計、渦輪流量計、渦街流量計和質量流量計等測量方式的測量原理、注意事項和應用進行了分析和比較，對如何解決影響燃料氣流量測量不準原因進行了研究和探討，并對安裝設計進行了應用舉例，為正確選擇和使用好燃料氣流量測量儀表提供了建議和指導。

隨著我國及國際油品市場形式的不斷變化, 我國石油化工企業面臨著嚴峻的考驗，科學技術和市場竟爭也更加激烈, 企業要在激烈的市場竟爭中站穩腳跟, 必須用科學的管理方式和先進的科學技術。現在我們企業內部開展的成本考核、班組核算,業績合同指標，正是加強企業管理, 向管理要效益的具體體現, 為使上述工作順利實施, 首先必須保證計量能為企業成本考核、班組核算,提供準確的計量數據。

1 影響燃料氣流量測量不準原因分析

燃料氣流量測量, 在石油化工企業生產過程中普遍采用差壓式"孔板"、渦輪流量計、渦街流量計等測量方式, 由于上述測量方式中采用的是容積式計量, 由于氣體是可壓縮的, 生產的變化、波動、壓力、溫度的變化使氣體的重度隨之變化。在實際燃料氣測量中, 必須將工作狀態下的燃料氣流量轉換成標準狀態下燃料氣流量, 而“孔板”參數的設定, 渦輪流量計系數, 渦街流量計的系數都是根據工藝條件設定的, 是一個固定常數。

（1）"孔板"流量測量方式

它的工作原理是: 在測量管道中安裝一個直徑比管徑為小的節流件時,流體在管道中流動,由于流通截面突然縮小,流速必然要產生局部收縮, 流速加快, 根據能量守恒定律, 動壓能和靜壓壓能在一定條件下可以互相轉換, 流速加快的結果必然要導致靜壓能的降低, 因而在節流元件的上下游之間產生了靜壓差。這個靜壓差的大小和流過流體的流量有關, 所以可以通過此靜壓差來求流量。也可稱為差壓式流量計。

（2）渦輪氣體流量計

它的工作原理是: 渦輪流量計是速度式流量儀表,它是以動量矩守恒原理為基礎的, 流體沖擊渦輪葉片, 使渦輪旋轉, 其旋轉的速度隨流量的變化而變化, 非常后, 從渦輪的轉數中求出流量值。

工作狀態下的壓力、溫度的波動, 直接影響其測量的準確度，由于它的測量是靠葉輪來實現的, 當被測介質液體含量較高時,液體就會沉積在測量室的底部, 葉輪將不能正常轉動, 也將直接影響其測量精度。

（3）渦街(旋渦)流量計

它的工作原理是: 渦街流量傳感器是基于"卡門渦街"原理而研制的流體振蕩流量傳感器。傳感器殼體由一個與管道直徑相同的殼體和一個斷面為等腰三角形的旋渦發生體及檢測探頭構成, 檢測探頭體置于旋渦發生體后側, 當流體經三角柱時, 在三角柱其后方兩側交替產生旋渦, 其旋渦的分離頻率與流體的流速V成正比與渦街發生體的速流面寬度d 成反比。由于旋渦分離在柱體兩側產生壓力脈沖, 在柱體后的探頭體產生交變壓力, 埋沒在探頭體內的壓電晶體元件受交變應力作用而產生交變電荷。檢測放大器將交變電荷進行交換處理后, 輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電壓和電流脈沖信號, 脈沖信號頻率與流量成正比, 顯示儀表積算顯示。

2 解決燃料氣流量測量不準的辦法及對策

（1）"孔板"流量測量方式

1) "孔板"應安裝在被測燃料氣含液較小的場合。

2) 流量計必須定期校驗, 引壓管排空檢查,儀表零位調整。

3) 被測燃料氣要定期進行組成分析,并根據密度變化對流量進行修正。

（2）渦輪流量計

1)、渦輪氣體流量計必須安裝在被測燃料氣溫度、 壓力較穩定的場所。

2)、渦輪氣體流量計應安裝在被測燃料氣中含液、雜質較少的場所。

3)、在使用過程中,機械轉動軸要定期注油，過濾器要定期清洗。

4)、渦輪氣體流量計應安裝在被測燃料氣流量波動不是很大的場所。

（3）旋渦流量計

1) 它不同上述兩種流量計，可安裝在被測介質溫度、壓力波動的場所，但必須配壓力、溫度變送器和智能流量積算儀并進行溫、壓補正，前、后直管段有嚴格的要求。

2) 它不適合安裝在流速較小的計量點上，必須安裝在被測介質流速較大的計量點上。

3 質量流量計的應用

（1）工作原理

1、它的工作原理是基于受控的科里奧利力的產生。這種力產生在這樣的一種系統中，在其中同時存在著平移和角位移兩種運動。科里奧利力的大小決定于移動物體（Δm）在系統中的速度（V），因此它是質量流量的函數。代替固定不變角速度（ω）的是帶有震蕩系統兩個測量管反向震蕩并且構成旋轉叉，這使振動系統與它的周圍環境隔離，科里奧利力作用于測量管引起管子震蕩相位的變化。

（2）質量流量計的安裝

質量流量計安裝應注意以下幾個方面：

1）、垂直在管道安裝時，被測介質通過傳感器向上流動

2）、當被測的是在流動方向向下的那些使用場合時，在此傳感器低的橫截面上裝一節流孔可以防止測量管空運轉。

3）、傳感器安裝在管路系統的非常高點可能積存空氣，此時將無法測量。

4）、П形出口管部分將形成靜壓，上升液柱的作用被下降液柱所抵消，此時將無法測量。

5）、傳感器不能安裝在接近很強的電磁場中和強震蕩場所，因為這將造成對測量管的干擾。

（3）質量流量計的應用

1）、對被測燃料氣的要求：當被測燃料氣在工況條件下是氣、液兩相時，質量流量計將不能工作，上海自儀公司質量流量計對被測介質要求必須是相對氣相或液相，在流量計選型時要注意。

2）、質量流量計的流量范圍較寬，在計量儀表選型時應充分考慮經濟、合理的原則。