渦輪流量計精度下降的原因

1、介質中一般都有一些雜質，對軸承、軸要產生磨損，使兩者間的間隙增大，動件的動平衡被破壞，轉速下降，或者臟物進入間隙內，使運動阻力增大，轉速下降。這些原因都造成儀表顯示值減少，出現負誤差，對流體的供方不利。 2、流體中的纖維狀或粘性雜質附在流量計的轉動部分，使轉動阻力增大，造成儀表的指示值減少，出現負誤差，對流體的供方不利。 3、流體溫度、壓力的變化可能使管道內液體逸出所含的空氣或者因管道內的壓力低于流體的飽和蒸汽壓、使部分液體變成蒸汽，也可能因介質的負壓使外面的氣體被吸入管道內，這些氣體隨著被測液體流動，造成儀表指示值增大，出現正誤差，對流體的需方不利。 4、工作環(huán)境比較惡劣，例如，電磁場干擾、灰塵、高溫、振動、潮濕等，可能造成渦輪流量傳感器的誤動作或失靈，直接造成渦輪流量計的示值誤差，誤差是正值也可能是負值，可能不明顯，也可能完全失效。對于上述現象，在比較嚴重時，能從流程工作狀態(tài)的對比中發(fā)現問題，容易采取相應措施。但是，在問題初期，不采取特殊措施就不能發(fā)現問題。 城市燃氣商業(yè)用戶燃氣計量表一般采用膜式燃氣表、羅茨流量計、渦輪流量計，由于價格原因，小規(guī)格燃氣計量表一般不設溫度和壓力補償。大多數城市通常做法是小流量用戶采用不帶溫壓補償的膜式燃氣表，較大流量用戶采用帶有溫壓補償的羅茨流量計或渦輪流量計。如何確定配置溫壓補償裝置的流量計的規(guī)格是燃氣經營企業(yè)需要解決的一個重要課題。

1 流量計設置溫壓補償裝置的必要性

各城市燃氣公司和上游供氣公司燃氣貿易結算所用計量裝置為帶有溫度、壓力自動補償功能的智能表，其計量結果均是折算為標準狀態(tài)(101.325kPa，20℃)下的體積。然而，燃氣公司經營的燃氣商業(yè)用戶很多都是采用沒有溫壓補償功能的膜式燃氣表，其讀數是沒有經過溫度和壓力補償的工況體積值，這樣，供氣總量和銷售總量必然存在一定的誤差，即供銷差。按照氣體狀態(tài)方程計算，供氣溫度與標準狀態(tài)20℃相比較，每降低2.93℃，燃氣公司與用戶間貿易計量值與標準狀態(tài)計量值相比較將降低1%，因此，在冬季，特別是平均溫度較低的北方城市，溫度對計量誤差的影響特別突出。同理，按照氣體狀態(tài)方程計算，用戶供氣壓力與標準狀態(tài)101.325kPa相比較，每升高1.0kPa，貿易計量值約降低1%。用戶使用天然氣時，燃具設計壓力一般為2.0kPa，考慮到商業(yè)計量表的壓力損失，計量表進口壓力約2.3kPa，因此，由于壓力原因造成的計量損失約2.3%。根據哈爾濱市中慶燃氣有限責任公司的有關資料分析，用戶使用人工煤氣時，由于未設溫度及壓力補償而產生的燃氣供銷差率約3.34%。當地燃氣系統(tǒng)正在由人工煤氣轉換為天然氣，轉換完成后，用戶燃具額定壓力將提高1kPa，由于未設溫度及壓力補償裝置而產生的供銷差率預計將達到4.34%。為降低燃氣供銷差，燃氣流量計設置溫壓補償裝置非常必要。

2 幾座城市商業(yè)用戶燃氣計量表的用法

為降低燃氣供銷差，提高企業(yè)效益，武漢、杭州等幾座城市的燃氣公司大部分商業(yè)用戶燃氣計量表設置了溫壓補償，具體使用情況如下。

武漢：額定流量為20m3/h以下時，使用不帶溫壓補償的進口膜式燃氣表；額定流量為20～300m3/h時，使用進VI組件、國內組裝帶溫壓補償的羅茨流量計；額定流量大于300m3/h時，使用0.5級進口智能渦輪流量計。

杭州：商業(yè)用戶盡量使用始動流量小的膜式燃氣表或羅茨流量計。

重慶：商業(yè)用戶使用帶有溫壓補償的進口渦輪流量計。

南京：額定流量為25m3/h以下時，商業(yè)用戶使用不帶溫壓補償的膜式燃氣表；額定流量大于25m3/h時，采用帶溫壓補償的羅茨流量計，由于價格原因，使用純進口表少，一般使用進口組件、國內組裝的羅茨流量計。由于渦輪流量計始動流量大，量程比小，南京燃氣公司在商業(yè)用戶上很少采用渦輪流量計。對于特大型用戶使用渦輪流量計時，為確保計量準確，一般使用進口流量計并將計量信號用無線方式遠傳至調度中心。

沈陽：額定流量為40m3/h以下時，使用不帶溫壓補償的膜式燃氣表；額定流量為40～400m3/h時采用帶溫壓補償的羅茨流量計。

溫州：額定流量為16m3/h以上時全部使用帶溫壓補償的羅茨流量計。

哈爾濱：哈爾濱市中慶燃氣有限責任公司目前正處在人工煤氣向天然氣過渡時期，燃氣表的選用尚未完全定型。目前做法是：額定流量為65m3/h以下時采用普通膜式燃氣表，額定流量為65～100m3/h時餐飲類商業(yè)用戶使用帶溫壓補償的膜式燃氣表，額定流量為100～250m3/h時餐飲類商業(yè)用戶采用帶溫壓補償的羅茨流量計。

3 商業(yè)用戶燃氣計量表具的選擇

對于氣源稀缺的城市，可根據用戶的承受能力適當加大溫壓補償裝置設置范圍而降低供銷差。對于處于發(fā)展用戶市場階段，需要擴大經營范圍的燃氣經營企業(yè)，由于帶有溫壓補償的燃氣計量表與不帶溫壓補償的膜式燃氣表價格相差較大，燃氣計量表的價格可能會影響到用戶市場的開發(fā)。如何合理確定商業(yè)用戶燃氣計量表配置是各地燃氣公司需要解決的問題。

燃氣計量表是燃氣經營企業(yè)與用戶間結算的基礎，燃氣計量表的選用是企業(yè)生產經營的一個重要環(huán)節(jié)，也是燃氣用戶系統(tǒng)中成本較大的部分。在以往的燃氣計量設備選用過程中，為發(fā)展用戶，燃氣企業(yè)主要關注的是用戶的承受能力，給用戶提供各種優(yōu)惠政策，降低燃氣系統(tǒng)造價是采取的主要手段。降低計量設備價格，可能會影響計量精度，為降低價格而選用沒有溫壓補償的燃氣計量裝置，會進一步加大計量偏差，從而影響燃氣企業(yè)效益。為了發(fā)展用戶，而又不降低貿易計量水平，燃氣公司可對使用帶有溫壓補償的計量表與使用普通計量表相比所增加的計量成本進行投資，該項資金通過降低供銷差而給企業(yè)帶來的收益進行回收。為確保燃氣公司為此增加的資金及時回收，避免造成資金浪費，應當關注設備的全生命周期成本費用及效益。哈爾濱市燃氣用戶目前已接受最低的普通膜式燃氣表價格，為不影響發(fā)展用戶，下面假定采用溫壓補償型膜式燃氣表和溫壓補償型羅茨流量計，超出普通膜式燃氣表的費用由燃氣公司承擔，從燃氣表的初始造價、定期校驗費、燃氣表使用壽命及燃氣費回收幾方面進行燃氣表的設備方案比選。

假定某一商業(yè)用戶，燃具使用燃氣種類為天然氣，用戶燃具額定壓力為2.0kPa，用戶燃具其他參數見表1。

表1 某餐飲用戶燃具參數

① 正確選擇計量表型式

表2為A廠生產的膜式燃氣表參數，表3為B廠生產的帶溫壓補償的智能型羅茨流量計參數，表4為C廠生產的帶溫壓補償的智能型渦輪流量計參數。

由表2～4可以看出，按燃具耗氣總量，膜式燃氣表應選用G65型，羅茨流量計應選用LLQZ-50B型，渦輪流量計應選用LWQZ-50型。

渦輪流量計LWQZ-50型流量范圍為8～100m3/h，始動流量為1.6m3/h，對于該用戶在使用小流量燃具(葵花灶)時，用渦輪流量計計量可能造成小流量時不計量或計量不精確，從而使供銷差加大；而膜式燃氣表和羅茨流量計始動流量小，量程比寬。為確保用戶在各種情況下使用燃氣均能得到準確計量，商業(yè)用戶應使用膜式燃氣表或羅茨流量計。

② 計量表的檢定周期及費用

JJG 577—2005《膜式燃氣表檢定規(guī)程》規(guī)定，最大流量大于10m3/h的膜式燃氣表的檢定周期一般不超過3年。以天然氣為介質的膜式燃氣表使用期限一般不超過10年。

JJG 633—2005《氣體容積式流量計檢定規(guī)程》規(guī)定，0.2級和0.5級的羅茨流量計檢定周期為2年，其余等級的檢定周期為3年。目前尚無羅茨流量計使用期的相關要求，僅規(guī)定計量偏差超過規(guī)定范圍時應更換，本次方案比選假定其使用壽命為10年。

哈爾濱市燃氣計量表檢定收費標準見表5。

③ 方案比較

哈爾濱市商業(yè)用戶燃氣計量表日平均工作時間按1.5h計。額定流量為65m3/h的燃氣表，平均流量以65m3/h計，年平均燃氣量為35588m3/a。商業(yè)用戶天然氣售氣價格為3元/m3，年平均銷售額為106764元/a，溫壓補償后每年可增加銷售額4633元/a。G65膜式燃氣表檢定費為140元/臺，LLQZ-50B羅茨流量計檢定費為800元/臺。根據燃氣行業(yè)基準收益率8%，計算出壽命期為10年時不同方案的現金流量的凈現值。由計算結果可知：在壽命期內，使用帶溫壓補償的智能型羅茨流量計增加造價9500元，溫壓補償可使銷售收入增加20312元。使用帶溫壓補償的膜式燃氣表增加造價4040元，溫壓補償可使銷售收入增加27052元。通過以上比較可知，超過普通膜式燃氣表的計量造價由燃氣公司投資，投資都能夠回收。

表5 哈爾濱市燃氣表檢定收費標準

④ 投資回收期的計算

根據表2、3、5計算出不同規(guī)格計量表投資回收期，見表6。

表6 不同規(guī)格計量表投資回收期

4 注意事項

① 根據用戶情況，綜合考慮燃氣計量表的最大流量、量程、始動流量、承壓能力、壓力損失、壽命期內計量精度等因素，正確制定比選方案。

② 選定合適的計量設備廠家有利于保證經營中的計量準確性。判定燃氣計量表準確性，要從3方面入手：計量表白身設計合理，工藝先進；生產科學有序，自動化水平高；具有高性能一流檢測設備。

③ 全面考慮壽命期內的各項費用，進行綜合比選。

5 結論

① 對于商業(yè)用戶的小流量燃具，用渦輪流量計計量將可能造成供銷差加大，而容積式流量計始動流量小，量程比寬。為確保用戶在各種情況下使用燃氣均在計量范圍內，商業(yè)用戶應盡可能使用膜式燃氣表或羅茨流量計。

② 各種規(guī)格流量計加裝溫壓補償裝置增加的費用基本固定。一般隨流量計規(guī)格的增大，燃氣年銷售收入也隨之增加。因此，隨著流量計規(guī)格增大，投資回收期將縮短。

③ 采用帶溫壓補償膜式燃氣表盡可能從額定流量為16m3/h的規(guī)格開始，采用帶溫壓補償羅茨流量計應從額定流量為40m3/h的規(guī)格開始，在內部收益率為8%時，燃氣公司投資增加的造價仍可在較短的時間內回收。

④ 由于膜式燃氣表皮膜易老化，老化后計量值為負偏差，且用戶計量表難以更換，建議商業(yè)用戶額定流量為16m3/h以下時，采用普通膜式燃氣表；額定流量為16～25m3/h時，采用帶溫壓補償膜式燃氣表；額定流量≥40m3/h時，采用帶溫壓補償羅茨流量計。

⑤ 本次比選是以商業(yè)用戶使用的計量表費用中，超出普通膜式燃氣表的造價由燃氣公司投資為前提。若燃氣計量表造價由用戶承擔，在不影響用戶發(fā)展的前提下，應盡量考慮使用壽命期內計量精度高、帶溫壓補償的燃氣計量表，從而降低燃氣供銷差。

電磁流量計的工作原理與應用領域

工作原理
  電流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。電磁流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管。將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內徑d與平均流速v的乘積。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉換器。轉化器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬電流等信號，用于流量的控制和調節(jié)。
可知，被測流量體介質的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩兩相流體介質的液固成分比等參數不會影響測量結果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動（如層流或者紊流）就不會影響測量結果的。因此說電磁流量計是一中真正的體積流量計。對于制造商和用戶來說，只要用普通的水實際標定后就可以測量其他任何導電流體介質的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有分高的可靠性。

應用領域
  由于電磁流量計有其獨特的優(yōu)點，因此被廣泛用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領域中，用來測量各種酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導電液體介質的體積流量