天然气公司用的流量计有哪些?
天然气流量计是天然气贸易结算、生产过程控制和能效管理的“心脏”,其精准度和可靠性至关重要。天然气公司会根据不同的应用场景(如城市门站、工业用户、商业用户、居民用户)、流量范围、压力等级和精度要求来选择最合适的流量计。
下面为您全面解析天然气公司最常用的三大类型流量计,并补充其他重要类型。
最核心的三大类型流量计
这三类流量计占据了天然气贸易计量(特别是中高压、大中流量场合)的绝对主导地位。
1、 气体涡轮流量计

这是一种速度式流量计,精度非常高。
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工作原理: 天然气流经流量计时,推动涡轮叶片旋转。叶轮的旋转速度与流速成正比。通过磁电或射频传感器检测叶轮的转速,即可计算出流量。
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优点:
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精度极高: 是贸易计量的黄金标准之一,精度可达±0.5%甚至更高。
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量程比宽: 可达10:1至20:1,能适应较大的流量变化。
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重复性好: 短期重复性极佳,非常适合作为标准表对其他流量计进行在线校准。
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输出信号为脉冲频率信号: 易于累计和远传,抗干扰能力强。
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缺点:
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有可动部件: 涡轮轴承是易损件,需要定期维护或更换,对介质洁净度有要求。
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上游流场敏感: 也需要安装直管段,且对来流的速度分布有要求。
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小流量测量能力差: 流量过低时涡轮无法启动,存在“始动流量”。
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主要应用场景: 对精度要求极高的贸易交接场合,如大型工业用户、发电厂、液化天然气(LNG)接收站等。
2、 气体超声波流量计

这是目前技术最先进、发展最快的流量计类型,分为传播时间差法和多普勒法,天然气计量主要用传播时间差法。
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工作原理: 在管道两侧成对安装超声波换能器(探头)。探头交替发射和接收超声波信号,测量超声波顺流和逆流传播的时间差。该时间差与气体的流速成正比,从而计算出流量。
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优点:
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无压损: 流通截面完全开放,不阻碍流体,节能效果显著。
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量程比极宽: 最高可达100:1以上,能精确测量从极低到极高的宽范围流量。
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无可动部件: 维护量极小,寿命长。
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精度高: 多声道超声波流量计精度可与涡轮流量计媲美(±0.5%~±1%)。
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功能强大: 可同时测量流速、流量、声速,并能进行故障自诊断。
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缺点:
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价格昂贵: 初期投资成本较高。
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对气质有要求: 如果气体中含有过多颗粒或液滴,会衰减超声波信号,影响测量。
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早期产品对安装要求高: 但随着“对射式”等新结构的出现,对直管段的要求已降低。
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主要应用场景: 已成为新建天然气高压管网、贸易交接计量的首选,特别是在流量波动大、要求无压损的场合。
3、 腰轮(罗茨)流量计

属于容积式流量计。
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工作原理: 利用两个啮合的“8”字形腰轮在流量计腔内转动,每转动一圈就排出一定体积的气体。通过计量转动次数来累计流量。
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特点: 在中低压、中小流量的场合精度极高,且无需外部动力。但对气体洁净度要求非常高,否则易卡死。
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应用场景: 主要用于工商业用户(如工厂、酒店、餐馆)的计量,是民用膜式燃气表的大流量版本。
其他重要类型的流量计
除了上述三大类,在特定场合以下流量计也广泛应用:
4、 膜式燃气表
这是最常见的居民用户燃气表,也属于容积式流量计。
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工作原理: 通过燃气表内部皮膜的往复运动,将气体不断地充满和排出一个计量腔,通过连杆机构转换成滑阀的切换和计数器的转动。
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特点: 价格低廉、结构简单、可靠性高,但量程比窄、体积庞大。
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应用场景: 家家户户都在使用,是民用天然气计量的绝对主力。
总结对比表
特性 | 涡轮流量计 | 超声波流量计 | 腰轮流量计 | 膜式燃气表 |
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工作原理 | 速度式 | 速度式(声学) | 容积式 | 容积式 |
精度 | 高 (±0.5% ~ ±1%) | 高 (±0.5% ~ ±1%) | 很高 (中低压) | 符合民用标准 |
量程比 | 较宽 (10:1 ~ 20:1) | 极宽 (可达100:1) | 宽 | 窄 |
压损 | 中等 | 无 | 中等 | 小 |
可动部件 | 有(涡轮轴承) | 无 | 有(腰轮) | 有(皮膜、连杆) |
维护需求 | 中高(定期校验/换轴承) | 低 | 中(怕脏) | 低(寿命期内) |
典型应用 | 大型工业用户、贸易结算 | 现代管网首选、贸易结算 | 工商业用户 | 居民用户 |
发展趋势
目前,在高压、大流量的贸易计量领域,超声波流量计正逐渐成为主流,因其宽量程、无压损和低维护的优点非常突出。而涡轮流量计因其卓越的精度和重复性,依然占据重要地位。气体腰轮(罗茨)流量计由于其经典和可靠性,在现有系统中仍有大量应用。
对于终端用户,腰轮流量计和膜式燃气表则是根据流量大小进行选择的标准配置。随着物联网(IoT)发展,带有远传功能的智能燃气表(如物联网膜式表、超声波家用表)正在快速普及。
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