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渦街流量計

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電磁流量計補償氣體流量測量中的可壓縮性

來源:作者:發表時間:2019-03-19 14:20:06

     與原油和其他液體化石燃料不同,天然氣在監測流經管道的氣體量方面提出了挑戰。雖然液體不會壓縮,但氣體會起作用,并且通過聚集管線傳輸的氣體的質量流量取決于壓力和溫度。
     底線是在一組壓力和溫度條件下的氣體體積與在不同條件下的氣體體積不同。為什么這很重要?如果沒有壓縮性補償,電磁流量計的讀數可能會導致測量-并且買方的成本-顯著低于或高于應有的水平。
     系統中的電磁流量計可以以多種方式計算和報告,例如體積,質量流量和能量。當與能夠計算和顯示已根據氣體性質(主要是壓力和溫度)調整的結果的監視器匹配時,在線電磁流量計可以提供測量氣體流量的可靠性和準確性。
電磁流量計具有低壓降、高精度、高調節比和出色的可重復性
使用直列式電磁流量計測量流量
     使用內聯電磁流量計,氣體通過一段管道流入流量計,有助于通過減少不希望的漩渦和不對稱來預先調節流量。在認為必要的情況下,甚至可以將整流器直線安裝,以盡可能地形成均勻的流動剖面。
     從中可以看出,渦輪機殼體內的轉子支撐件進一步調節流動并將其引導通過轉子的葉片。高精度滾珠軸承允許轉子在軸上自由旋轉。
     轉子的轉速與通過流量計的流體速度成正比。轉子本身包含磁鐵(或磁性葉片,取決于設計),而外殼是非磁性的。
     接近傳感器(也稱為拾波線圈)與轉子對齊,并檢測由鐵磁轉子通過磁場旋轉產生的電脈沖。
     每個脈沖代表一個離散的氣體體積。輸出頻率提供氣體流速的指示,并且在指定時間內的累積脈沖表示該測量時段的流體總體積。
需要校準
     除非校準儀表,否則無法準確確定氣體通過儀表的流量。工廠校準確定儀表的常數,稱為K系數,然后輸入氣體監測儀。電磁流量計測量每分鐘通過流量計的氣體的實際體積,而與壓力和溫度無關。1
     通常將氣體的體積流量校正為壓力和溫度的“標準化”條件。雖然“標準”條件可能會有所不同,但根據定義,在美國,這通常意味著壓力為14.73PSIA(磅/平方英寸絕對值)和溫度為60F.流量測量以標準立方英尺/分鐘報告(SCFM)。
     補償壓力和溫度的變化至關重要??紤]使用60PSIG(磅/平方英寸表壓)和60F的流動條件的儀表系統設置,并且管線壓力降低至50PSIG,同時溫度保持恒定。SCFM在兩者之間的差異超過了15%,這將使買方對燃氣的成本高于應有的成本。如表1所示,即使壓力的微小變化也會導致驚人的高誤差百分比。
K因子的自動化
     K因子通過初始工廠校準建立。在無補償流量監控器的情況下,壓力和溫度的任何變化都將導致K因子需要手動調整。為了保持精確的流量測量,用戶必須監控壓力和溫度,并對K系數進行相應的調整。為了消除這些手動調整,一些供應商提供了一個流量監控器,可以自動調整壓力和溫度的任何變化。
     無論環境條件如何變化,這些監測儀都能提供精確的流量測量,在某些情況下,可支持壓力高達15,000PSIG,溫度在-350F至350F之間,標準精度為+/-1%,流量范圍為0.5ACFM至650ACFM。
好后的筆記
     在流量計系統運行期間,獲得讀數-并調整管路壓力和溫度變化-的能力有時會因缺乏電力而受到影響。在偏遠地區的天然氣管道中尤其如此。為了克服這一限制,一些制造商設計了低功率流量監視器,可以在單個鋰D-cell電池上運行多達一年。
     用戶必須認識到氣體可壓縮性的影響。因此,流過電磁流量計的氣體量取決于壓力和溫度。為了確保準確性,任何流量計系統都必須采用一種方法來校正這些影響。否則,讀數肯定是錯誤的,并且可能不必要地花錢。這對井口生產和計費方案尤其重要。
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