[導(dǎo)讀] 本文就河西所對重點工商戶的天然氣貿(mào)易計量采用容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計替代老式的氣體腰輪流量計或大口徑的皮膜式流量計的經(jīng)驗做了介紹。
1 引言
天津市位于渤海之濱，是我國北方重要的現(xiàn)代化工業(yè)基地和港口城市，八十年代初在市領(lǐng)導(dǎo)的英明決策下開始邁向現(xiàn)代化環(huán)保城市的第一步—“三年氣化”。向全市居民和工商戶輸送燃?xì)狻Ｖ箅S著大港油田、渤海油田、華北油田和陜氣等氣源的相繼開采，天然氣資源愈加豐實，使天津市的居民和工商用氣戶用上更為優(yōu)質(zhì)的天然氣成為可能。第一銷售分公司擔(dān)負(fù)著天然氣輸配貿(mào)易結(jié)算，安全運營等諸多有關(guān)天然氣使用的重要工作。其中作為做好諸多項工作的前提—燃?xì)庥嬃抗ぷ鳎潜妒芨骷夘I(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的重視。一銷公司河西營業(yè)所擔(dān)負(fù)著河西區(qū)253947戶民用戶和249戶工商戶用氣的管理和收費工作。原先對工商戶的計量大多使用老型的氣體腰輪流量計或大口徑的皮膜式流量計，考慮工況變化給燃?xì)饷芏葞淼淖兓俪艘砸粋€固定系數(shù)的方法進(jìn)行收費管理，很難做到科學(xué)和準(zhǔn)確，供需雙方往往會產(chǎn)生不必要的誤解。最近一段時間我們河西所對重點工商戶的貿(mào)易計量更換了容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計。它具有量程比寬，計量精度高，其突出優(yōu)點在于其溫度壓力自動跟蹤補(bǔ)償?shù)墓δ苤苯语@示輸出標(biāo)況（20℃，101.325KPa）流量，給計量工作帶來了許多便利。
2 容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計的工作原理及特點
2.1 容積式儀表的工作原理
容積式流量計內(nèi)部設(shè)計有構(gòu)成一定容積的空間，流量計內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是在從流入口流人流體的壓力作用下轉(zhuǎn)動，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使流體從流入口流向排出口，這時轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)子和流量計殼體之間形成一定的容積空間，使流體充滿這一空間，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動把流體不斷地送向排出口。如果設(shè)計好空間給出的體積量，從而得出流過流量計的流體體積。這樣決定了容積式儀表具有流量精度高，不丟氣量的特點。
2.2 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計的特點及工作原理
JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計考慮到流量儀表在測量氣體介質(zhì)時介質(zhì)密度受溫度和壓力的影響很大，為了準(zhǔn)確地測量被測介質(zhì)的體積流量，必須同時跟蹤檢測介質(zhì)的溫度和壓力，并將不同工況條件下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況（20℃，01.325Kpa）下的體積流量。該流量計集高精度溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體，自動跟蹤介質(zhì)的溫度、壓力，并進(jìn)行補(bǔ)償運算和壓縮因子修正運算。儀表內(nèi)部采用對小流量線性較差部分進(jìn)行系數(shù)修定的辦法使儀表得到較寬的量程比，在不損失精度的前提下達(dá)到1：20。
容積式腰輪流量計在被測流體的作用下兩轉(zhuǎn)子交替承受轉(zhuǎn)動力矩，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，則輸出固定容積的氣體，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過磁性密封聯(lián)軸裝置及脈沖發(fā)生裝置，產(chǎn)生與流量成正比的頻率信號輸送到智能流量積算儀。在積算儀中溫度和壓力信號經(jīng)傳感器檢測后經(jīng)各自的放大電路放大后變成與溫度值和壓力值成正比的電壓信號。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后與系統(tǒng)信號一同在微處理器中進(jìn)行運算處理，按照氣態(tài)方程直接轉(zhuǎn)化成標(biāo)況流量。同時溫度、壓力和流量值由CPV送往LCD驅(qū)動電路，顯示在LCD上，氣態(tài)方程如下：
Vo = V（Pa+Pg）•To•Zn / （Po•T•Zg）
= V•P•To / （Po•T•Z）
式中：Vo—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量（1.1m3）
V —— 為工作狀態(tài)下的體積量（m3）
P=Pa+Pg
Pa—— 當(dāng)?shù)卮髿鈮海↘Pa）
Pg—— 流量計壓力檢測點處的表壓力（KPa）
Po—— 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.352KPa）
To—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（273.15K）
T —— 被測介質(zhì)的絕對溫度（273.15+t）K
t —— 被測介質(zhì)的溫度由溫度傳感器檢測（℃）
Z=1/Pz=Zg/Zn —— 氣體壓縮因子。對于天然氣壓縮因子按中國石油天然氣公司有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計算（注：用鐘罩和負(fù)壓裝置檢定時，取Zn=Zg，即Z=1）
Zn—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)
Zg—— 工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)
3 智能氣體腰輪流量計在工商用氣戶貿(mào)易計量中的應(yīng)用
工商用氣戶包括企事業(yè)單位、機(jī)關(guān)、學(xué)校、賓館、飯店等，其用氣計量特點各種各樣，但大致可歸納為以下幾點：
（1）大用氣量要滿足其整個單位的生產(chǎn)生活用氣，流量范圍變化較大。
（2）當(dāng)該單位下班后或午休時其用氣量又很小，甚至只有個別灶具用氣。
（3）在用氣計量方面不愿投入更多資金。
（4）原有計量器具比較陳舊、落后，計量精度不能達(dá)到要求，其中大多數(shù)使用老型腰輪表或皮膜表失修后都以較大誤差運行，使供氣部門承受不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
（5）表數(shù)乘系數(shù)的方法使大多數(shù)用氣單位存在不滿情緒，給燃?xì)馐召M工作帶來許多不便。
綜合上述幾點，只有使用充分利用了現(xiàn)代化高新技術(shù)的新型容積式儀表—智能氣體腰輪流量計來替代現(xiàn)有的超差的老型儀表，才能很好的解決以上各項問題。
（1）智能氣體腰輪流量計具有所有容積式儀表的共同特點，安裝方便，不需前后直管段。
（2）智能氣體腰輪流量計的小流量修正功能使其基本能夠滿足使用中的較寬量程的要求。
（3）其溫度壓力自動跟蹤補(bǔ)償功能直接顯示輸出標(biāo)準(zhǔn)氣量，結(jié)束了表數(shù)乘系數(shù)給收費工作帶來的不利。
（4）該智能氣體腰輪流量計具有較高的性能價格比，與能滿足上述工藝條件計量使用的其它類型儀表相比更為經(jīng)濟(jì)適用。
現(xiàn)以天津市四十一中為例，原用五發(fā)LWGQ100流量計，用氣設(shè)備為2噸采暖鍋爐一臺，32.7kg/h茶爐一臺，用氣范圍在7.5～150Nm /h之內(nèi)，流量波動大，氣量丟失嚴(yán)重。后在2005年1月更換了新科JLQ150腰輪智能流量計。通過觀察發(fā)現(xiàn)，2005年第一季度與2004年第一季度氣量同比增長38.1%，氣量增長明顯。
由此可見氣體智能腰輪流量計在城市工商用氣戶貿(mào)易計量中的應(yīng)用比較準(zhǔn)確，是現(xiàn)城市工商用氣戶貿(mào)易計量主要采用的計量表型。