Как и в чем измеряется расход газа: методы измерения и виды приборов учета

Расходомер – это устройство для измерения объемного или массового расхода вещества, включая природный газ, горючие, коррозионные газы и продукты разделения воздуха. Расчет объемов потоков на промышленных предприятиях или в быту можно проводить без привлечения специалистов.

Далее мы расскажем, как и в каком газе измеряется, дадим описание используемых для этого приборов, а также рассмотрим основные методы определения расхода газа.

Прямой метод измерения расхода газа

Объем газа исчисляется в кубических метрах, реже используются другие единицы массы, например, тонны или килограммы, как правило, для технологических газов.

Прямой метод – единственный метод, который обеспечивает прямое измерение объема газа в пути.

К недостаткам устройств, рассчитывающих объемный или массовый расход вещества, можно отнести:

  1. Ограниченная производительность расходомеров в условиях загрязненного газа.
  2. Существует высокая вероятность разрыва из-за частичного перекрытия потока или пневматического удара.
  3. Высокая стоимость поворотных счетчиков по сравнению с другими приборами.
  4. Большой размер устройства.

Многочисленные преимущества этого метода пересекаются с перечисленными недостатками, в результате чего он стал наиболее популярным по количеству установленных счетчиков.

Используя расходомер, вы можете рассчитать объем или массу вещества в единицу времени. Установка на наклонном участке трубопровода снизит погрешность измерения

Среди них – прямое измерение объема газа, отсутствие зависимости от искажения графика расхода как на входе, так и на выходе, что позволяет снизить UUG… Ширина зазора до 1: 100. Для этого используются устройства диафрагменного и поворотного типа. Их можно использовать в помещениях с установленными импульсными котлами.

Косвенные методы измерения

Эти методы включают расчет, например, расхода вещества через заданную площадь поперечного сечения. Чтобы получить наиболее точные результаты, необходимо уравнять скорость газа.

Измерение расхода газа по перепаду давления

Один из наиболее распространенных и хорошо изученных методов потока газа, метод на основе диафрагмы, имеет ряд преимуществ, включая простоту механизма датчика потока, который измеряет перепад давления вещества, протекающего через локальное узкое место в газопроводе. Для расчетов он вам не понадобится расходомеры стоять.

Несмотря на наличие разносторонней научно-технической базы, этот метод измерения имеет ряд существенных недостатков – небольшой диапазон измерения, который даже с многопредельными датчиками давления не превышает 1:10.

Стандартные конические устройства изготавливаются по специальной технологии с высокими требованиями к шероховатости. Их можно использовать только на гладких трубах

Гидравлические сопротивления в газопроводах повышают чувствительность к кривой изменения yв среднем скорость по глубине или ширине потока на входе в диафрагму. Длина прямых участков перед ограничителями должна составлять не менее 10 диаметров DN конструкции трубы.

Скоростной метод определения затрат

Для этого метода используются преобразователи турбинного типа. Эти устройства обладают рядом преимуществ, в том числе небольшими размерами и весом, а также доступной ценой в своей категории.

Эти устройства не чувствительны к пневматическим ударам. Диапазон значений измерения расхода до 1:30, что значительно выше аналогичного показателя для устройств с диафрагмой.

Преобразователь расхода турбинный ТПР может использоваться в окружающей среде при температурах от минус 200 до +200 ° С, если прибор устанавливается для неагрессивных и однофазных криогенных жидкостей. Для агрессивных жидкостей показатель будет от минус 60 до +50 ° С

К недостаткам можно отнести чувствительность, хотя и незначительную, к искажениям потока на входе и выходе из прибора, отклонение результатов измерения пульсирующих газовых потоков. При малых расходах, в диапазоне от 8 до 10 м3 / ч, расходомеры не работают.

Ультразвуковой метод измерения

Популярность акустических расходомеров, которые измеряют количество газа, особенно в финансовых измерениях, возросла с развитием микроэлектроники. В акустических расходомерах отсутствуют движущиеся части, а также части, которые выступают в поток, что значительно увеличивает их надежность.

Измерение выполняется в широком диапазоне значений благодаря способности устройства длительное время работать от встроенного источника питания. Бытовые приборы не соответствуют всем необходимым требованиям, так как во избежание влияния искажений газового потока на результаты расчета следует использовать только многолучевые ультразвуковые расходомеры.

Классификация расходомера по принципу работы

Расходомеры различаются по нескольким параметрам, включая давление, тип используемого газа, температурный режим. Выбирать устройство следует исходя из условий использования и деятельности.

Манометры состоят из таких частей, как датчик перепада давления, фитинг и манометр.

Тип №1 – струйный автогенератор расходомеры

Расходомер этого типа, также предназначенный для измерения расхода природного газа, имеет несколько отличительных характеристик. В аппарате действуют отрицательные обратные связи, частота подключения жиклеров зависит от расхода газа.

Счетчики, изготовленные на основе струйных расходомеров, используются для промышленных измерений без предварительной проверки.

1 – струйный элемент; 2 и 3 – преобразователи; 4 – устройство извлечения сигнала; 5 – силовая форсунка; 6 – рабочая камера; 7 и 8 – стенки рабочей камеры; 9 – сепаратор; 10 и 11 – контрольные сопла; 12 и 13 – каналы приема; 14 и 15 – дренажные каналы; 16 и 17 – каналы обратной связи; 18 – расширение подающего патрубка; 19 – упор на подающем патрубке

Струйный расходомер автогенератор тип склонен к засорению, среди его недостатков также нестабильность коэффициента конверсии.

Недостатки этих устройств схожи с недостатками вихревых устройств:

  • зависимость от искажений скоростного графика при условии его использования совместно с сужающими устройствами;
  • массивные перепады давления необратимы;
  • основная часть расходомера имеет огромные размеры;
  • значительная волатильность коэффициента конверсии.

Достоинство автогенератор расходомеры не отличаются от вихревого прибора, за исключением возможности работы с загрязненными газами. Эти счетчики не получили широкого распространения в фискальных измерениях.

Тип нет. 2 – вихревые расходомеры

Выделено несколько сильных сторон устройств, в том числе точность измерений, отсутствие чувствительности к грязи и пневматическим ударам, простота использования и отсутствие движущихся частей в устройстве.

Приборы выдерживают самые суровые внешние условия, точность показателей гарантирована при температуре окружающей среды до 500 градусов Цельсия, максимальный уровень давления 30 МПа

Известны также существенные недостатки использования расходомеров этого типа: повышенная чувствительность к механическим колебаниям, перепаду давления. Диаметр труб должен быть в пределах 15-30 см.

Тип №3 – ультразвуковые расходомеры

Устройство, также известное как акустическое устройство, имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • отсутствие гидравлического сопротивления;
  • в устройстве отсутствуют движущиеся части, что повышает его надежность;
  • повышенная прочность механизма;
  • быстрое действие.

Расходомер этого типа основан на определении разницы во времени прохождения.

Ультразвуковые расходомеры не зависят от температуры, давления окружающей среды, вязкости и проводимости, что обеспечивает точные показания

Ультразвуковые датчики, расположенные по диагонали друг от друга, функционируют как приемник и излучатель. Использование нескольких каналов компенсирует деформацию профиля потока.

Тип №4 – расходомеры барабанные

Эта категория устройств обычно используется для лабораторных исследований. Возникающее при вращении барабана давление приводит к заполнению секции газом и их последующему опорожнению.

Для полноценного функционирования барабанных счетных механизмов (без генератора импульсов) не требуется постоянного источника питания, что является их неоспоримым преимуществом

Число оборотов барабана пропорционально кубическим единицам газа, показатель передается на циферблат счетной конструкции. Барабанные расходомеры обладают высокой точностью измерения.

Тип # 5 – левитировать устройства

Подвижная часть устройства спидометра вращается на подшипниках, скорость равна объемному расходу газа. Преобразование скорости кругового движения в электрический сигнал производится с помощью вторичного преобразователя, результаты отражаются на индикаторе.

Измерители левитации работают в условиях от -30 до +50 градусов Цельсия, погрешность значений в пределах ± 1,5%

Левитировать устройства необходимы для коммерческого измерения потребления природного газа как для бытового, так и для муниципального использования.

Тип №6 – мембранные измерители

Патент на изготовление одного из самых распространенных приборов учета газа был выдан во второй половине 19 века в Англии.

Принцип действия механического расходомера основан на изменении положения движущихся мембран камеры в момент истечения газа. Возвратно-поступательное движение совершается при входе и выходе вещества.

Мембранный газоизмерительный прибор может состоять из 2 или 4 камер, в зависимости от объема измеряемого вещества и конструкции

Счетное устройство управляет коробкой передач и рычажной системой. Механизмы имеют широкий диапазон значений для измерений – до 1: 100.

Тип # 7 – вращающиеся инструменты

В механическом устройстве в измерительной камере расположены два ротора, которые начинают двигаться под давлением вещества. Вращающиеся части расположены под прямым углом друг к другу, их исходное положение фиксируется с помощью синхронизирующих колес.

Количество газа пропорционально числу оборотов роторов. С помощью магнитной муфты и редуктора вращение ротора передается на вычислительное устройство, которое отвечает за накопление объема пропущенного вещества.

Ротационный расходомер имеет большой КПД, применяется в коммунальном хозяйстве, на предприятиях средних и малых объемов потребления газа

К основным преимуществам ротационных расходомеров можно отнести высокую точность измерения, компактность устройства и широкий спектр измерений расхода. К недостаткам можно отнести шумность механизма, его дороговизну, чувствительность к внешним факторам, в том числе к загрязнениям.

Тип №8 – турбинные счетчики

Устройство механического типа имеет форму отрезка трубы; внутри расходомера находится турбина с валом и подвижными опорами. Силовое устройство перемещается за счет прохождения вещества через измерительную камеру.

Скорость движения механизма равна скорости потока и скорости потока газа. Накопленный объем отражается на счетном механизме, передача на него осуществляется механически с помощью коробки передач, зубчатой ​​передачи.

Турбинный счетчик можно использовать только с чистым топливом – газом, жидкостью или взвешенным паром, если они не содержат твердых частиц

Помимо них есть и другие устройства, но они используются, как правило, в научных исследованиях. В коммерческой сфере они практически не задействованы.

Также рекомендуем прочитать другую нашу статью, где мы подробно рассказали о том, как выбрать счетчик газа для дома. Подробнее – по ссылке.

Приборы для измерения количества газа

По методике расчета приборы для измерения расхода газа делятся на несколько категорий. Скорость используется для определения объемного числа исследуемой среды. Эти устройства не имеют измерительных камер. Чувствительная деталь турбина (тангенциальный или осевой), который приводится во вращение потоком материи.

Объемные счетчики меньше зависят от типа продукта. К их недостаткам можно отнести сложность конструкции, высокую цену и внушительные размеры. Устройство состоит из нескольких измерительных камер и имеет более сложную конструкцию. Этот тип устройств делится на несколько типов: поршневые, лопастные, зубчатые.

Также существует еще одна классификация счетчиков газа, которая включает три типа устройств: поворотные, барабанные и клапанные.

Поворотные счетчики обладают большой пропускной способностью. Их действие основано на подсчете количества оборотов лопастей внутри устройства, показатель соответствует объему газа. К их основным достоинствам можно отнести долговечность, независимость от электричества, повышенную устойчивость к кратковременным перегрузкам.

Барабанные счетчики газа работают по вытеснительному принципу. Поправочные коэффициенты, такие как температура, состав газа и уровень влажности, не учитываются

Барабанные счетчики состоят из корпуса, счетного механизма и барабана с мерными камерами. Принцип работы прибора для измерения расхода газа заключается в определении количества оборотов барабана, который вращается за счет разности давлений. Несмотря на точность расчетов, этот тип устройств не нашел широкого применения из-за громоздких размеров.

Принцип действия счетчиков последнего типа, называемых клапанными счетчиками, основан на движении подвижной стенки, на которую действует разность давлений вещества. Устройство состоит из нескольких частей: механизма подсчета и распределения газа, а также корпуса. Он имеет большие габариты, поэтому используется в основном в быту.

Выводы и полезные видео по теме

О работе вихревых расходомеров газа расскажем в следующем видео:

Измерение расхода газа – одна из ключевых задач производства. На рынке расходомеров существует огромное количество устройств с разной конструкцией и принципами работы, которые также подходят для бытовых нужд. С их помощью вы можете определить практически любое количество жидкости или газа, и вам не понадобится специальная калибровочная эталонная установка.

Вы можете дополнить наш материал интересной информацией по теме статьи, задать интересующие вопросы или присоединиться к обсуждению. Оставляйте свои комментарии в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/gaz/standart/v-chem-izmeryaetsya-rashod-gaza.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: