Все приборы, измеряющие расход жидкости, называются расходомерами или расходомерами. Масса или объем жидкости, протекающей через поперечное сечение трубы или сооружения в единицу времени, называется расходом.
Расходомеры газа обычно отражают расход газа путем измерения объема газа.
Чтобы реализовать проект службы энергосбережения, мы должны в полной мере использовать роль технической поддержки измерения расходомера. Измерение газа, особенно точное измерение дорогого газа, используется при коммерческом учете, передаче по сети трубопроводов и управлении распределением, а также при мониторинге газового оборудования. Это необходимое средство для снижения энергопотребления, снижения эксплуатационных расходов и устранения конфликтов между участниками расчетов.
Основные приборы измерения расхода газа классифицируются по принципу работы:
① Расходомер скорости;
② Объемный расходомер;
③ Расходомер дифференциального давления;
④ Массовые расходомеры и другие категории.
Расходомеры скорости включают турбинные газовые расходомеры, вихревые расходомеры, вихревые расходомеры и ультразвуковые расходомеры, которые быстро развиваются в последние годы. С развитием больших трубопроводных расходомеров все чаще используются ультразвуковые расходомеры из-за их особенностей отсутствия движущихся частей и потери давления. Газотурбинные расходомеры часто используются для измерения природного газа, CO2, воздуха и т.д. Расходомер дифференциального давления и вихревой расходомер больше используются для измерения расхода пара или природного газа. Расходомеры скорости представляют собой цифровые расходомеры газа с выходным током 4-20 мА или импульсным выходом, цифровым дисплеем для отображения мгновенного расхода газа и общего расхода; они также возможны с протоколом Modbus или HART.
К приборам для измерения объемного расхода относятся традиционные мембранные газовые счетчики, расходомеры с поворотным колесом, расходомеры влажного газа и т. д.
Расходомер перепада давления с дросселирующим устройством в качестве детекторной части представляет собой тип расходомера с долгой историей, богатыми теоретическими и практическими данными и широко используется во многих приложениях. Благодаря простой конструкции, удобной установке, надежной работе, низкой цене и определенной точности. Он широко используется для измерения расхода труб большого и среднего диаметра.
Массовые расходомеры могут напрямую измерять массовый расход газа; они больше используются для измерения, обнаружения и контроля параметров производственного процесса.
Расходомер с переменным сечением или роторный расходомер имеет простую конструкцию; низкие требования к прямолинейному сечению трубы, постоянная потеря давления и т. д. Роторный расходомер в основном используется для измерения низкого расхода газа.
Для измерения расхода газа могут использоваться различные типы расходомеров, каждый расходомер подходит для определенных ограниченных условий и случаев и имеет свои преимущества.
Существует множество видов расходомеров и множество классификаций. По различным принципам работы их можно разделить на следующие категории:
1. Расходомер перепада давления
Расходомер перепада давления снабжен специальным устройством (например, диафрагмой, горловиной и т.п.) в трубопроводе потока жидкости. При течении жидкости между передней и задней частями устройства создается перепад давления, причем перепад давления имеет определенную функциональную связь с расходом. То есть перепад давления большой, расход большой; перепад давления мал, расход мал. Расход можно рассчитать путем измерения перепада давления.
Расходомеры с перепадом давления делятся на два типа: с постоянным перепадом давления и с дроссельным типом (или с переменным перепадом давления). Роторный расходомер относится к расходомерам с постоянным перепадом давления; расходомер, состоящий из дросселирующего устройства и преобразователя перепада давления, относится к расходомеру DP. Обычно используемые расходомеры DP включают расходомер с диафрагмой, расходомер с V-образным конусом, расходомер с клином, расходомер с длинным радиусом сопла и т. д.
Расходомер дифференциального давления может использоваться для измерения природного газа, сжатого газа, биогаза, дымового газа, пара и т. д.
2. Объемный расходомер
Объемные расходомеры являются наиболее точными расходомерами. Внутри датчика объемного расходомера имеется пространство, составляющее определенный стандартный объем, который обычно называют «мерным пространством» или «мерной камерой». Это пространство образовано внутренней стенкой корпуса расходомера и вращающимися частями расходомера. Когда жидкость проходит через расходомер, жидкость непрерывно заполняет измерительную камеру определенным объемом. Так как между входом и выходом расходомера существует определенная разница давлений, вращающиеся части расходомера будут вращаться под действием этой разницы давлений, и жидкость будет переноситься по расходу. В ходе этого процесса жидкость снова и снова заполняет «мерную полость» расходомера, а затем непрерывно направляется к выходу. В условиях данного расходомера объем мерного пространства определяется и толкает поршень (или барабан, шестерню, диафрагму и т. д.) к качанию (или вращению) вперед и назад. Пока количество оборотов вращающейся части измеряется, то есть количество раз, когда жидкость заполняет измерительную камеру, накапливается счетчиком, может быть получено общее накопленное значение потока объема жидкости, проходящего через расходомер. .
Расходомер PD обычно используется для измерения расхода газа низкого давления, это счетчик расхода газа.
Мембранные газовые счетчики, поршневые счетчики, шестеренчатые расходомеры, расходомеры с поясным колесом, влажные расходомеры и т.д. относятся к объемным расходомерам. Расходомер прямого вытеснения обладает такими преимуществами, как нечувствительность к состоянию потока вверх по течению (нет необходимости устанавливать передние и задние прямые участки трубы), высокая точность измерения и высокая экономичность, и в основном используется для коммерческого учета, например, газа и нефти.
3. Расходомер скорости
Выход датчика скорости потока газа пропорционален скорости потока, и скорость потока газа через трубу используется для приведения в движение крыльчатки или турбины расходомера, заставляя их вращаться. Когда скорость газа высокая, число оборотов крыльчатки или турбины в единицу времени больше; когда скорость низкая, число оборотов крыльчатки или турбины меньше. Число оборотов крыльчатки или турбины имеет относительно стабильную функциональную зависимость от расхода. Расход жидкости можно получить, измерив количество оборотов рабочего колеса или ротора в единицу времени. Расходомеры этого типа обычно представляют собой цифровые расходомеры газа.
4. Массовый расходомер
Массовые расходомеры используются для измерения массового расхода газа жидкостей, протекающих по трубам. Массовые расходомеры в основном включают:
(1) Кориолисовый массовый расходомер
Этот тип расходомера использует силу Кориолиса, создаваемую жидкостью в вибрирующей трубке, и использует метод прямого измерения силы Кориолиса для получения массового расхода жидкости. Массовый расходомер Кориолиса обычно используется для измерения газа с большой плотностью, высокое давление или высокая скорость потока. Датчик массового расхода Кориолиса может быть 1/2", 3/4", 1", 2", 3", 4 дюйма, 6 дюймов, DN200 и т. д.
(2) Тепловой массовый расходомер
Тепловой расходомер устанавливает источник тепла за стенкой жидкостной трубы, использует взаимосвязь между теплом и массой протекающего газа и измеряет изменение температуры на входе и выходе для получения массового расхода газа. Его можно использовать для измерения азота (N2), газообразного кислорода (O2), сжатого воздуха, природного газа и т. д. это может быть массовый расходомер встроенного типа или массовый расходомер вставного типа для измерения расхода газа в больших трубопроводах или воздуховодах, единица расхода - Нм3/ч или SCFH.
(3) Импульсный массовый расходомер
Этот тип расходомера использует силу, создаваемую импульсом материальной жидкости, падающей на определенной высоте, и использует метод прямого измерения силы для получения массового расхода жидкости.
Массовые расходомеры могут напрямую измерять массовый расход и в основном используются для измерения параметров производственного процесса, обнаружения и управления технологическим процессом. Как правило, массовые расходомеры газа в основном основаны на калориметрических массовых расходомерах.
У нас есть большой выбор устройств для измерения расхода газа. Каждый тип расходомера газа имеет свои преимущества и недостатки. Расходомер скоростного типа имеет простую конструкцию, небольшой размер и низкую стоимость, но точность при измерении небольшого расхода низкая, даже если крыльчатка (или турбина) не вращается, легко вызвать «мертвый расходомер». Расходомер DP больше подходит для измерения жидкостей под высоким давлением. Он обладает высокой производительностью и его легко производить в больших количествах, но его трудно использовать для жидкостей с малым диаметром и небольшим расходом, а точность не очень высока. Объемные расходомеры обладают высокой точностью, но имеют большие габариты, требуют высоких технических требований к испытаниям сборки, жестких требований к условиям среды испытаний.
