摘 要 ：本文以某地下儲氣庫項目為背景介紹了靶式流量計在計量系統(tǒng)設計中的一般設計方法，包括儀表選型以及計量系統(tǒng)設計中靶式流量計的典型配置等。***后給出了靶式流量計在設計中選型應該注意的問題。
引言：
靶式流量計于六十年代開始應用于工業(yè)流量測量，主要用于解決高粘度，低雷諾數流體的流量測量。它除了適用于一般的氣體、液體以及一般的蒸汽的流量測量以外，還適用于漿液介質、懸浮顆粒介質、易結晶凝結介質、臟污沉淀介質、腐蝕性介質以及高粘度介質。諸如重油、瀝清、礦漿、焦油、淬火油、有機酸、非導電流體等等，同時還具有一定的抗脈動流的能力。在石油化工界得到了廣泛應用。本文將簡單介紹靶式流量計的原理和特點，并初步探討靶式流量計在設計中的選型等。
廠家價格：
| 價格 | ¥ 350.00~84800.00元 |
| 起批量 | ≥1 臺 |
規(guī)格選型：
| 產地 | 江蘇 | 是否進口 | 否 | 加工定制 | 是 |
| 品牌 | 華云 | 型號 | SBL | 類型 | 動量式流量計 |
| 測量范圍 | 0.1~6000（m3/h） | 精度等級 | 0.2%FS,0.5%FS,1.0%FS,1.5%FS | 公稱通徑 | DN15~DN5000mm（mm） |
| 適用介質 | 氣體,液體,蒸汽,原油 | 工作壓力 | 0.6~42（MPa） | 工作溫度 | -200~+500（℃） |
| 規(guī)格 | DN15mm(304,法蘭型,夾持型),DN20mm(304,法蘭型,夾持型),DN25mm(304,法蘭型,夾持型),DN32mm(304,法蘭型,夾持型),DN40mm(304,法蘭型,夾持型),DN50mm(304,法蘭型,夾持型),DN65mm(304,法蘭型,夾持型),DN80mm(304,法蘭型,夾持型),DN100mm(304,法蘭型,夾持型),DN125mm(304,法蘭型,夾持型),DN150mm(304,法蘭型,夾持型),DN200mm(304,法蘭型,夾持型),DN250mm(304,法蘭型,夾持型),DN300mm(304,法蘭型,夾持型),DN100~DN450mm(插入式),DN500~DN900mm(插入式),DN1000~DN1400mm(插入式),DN1500~DN2000mm(插入式),帶RS485通訊加價,帶HART協議加價,在線安裝式詢價,耐溫80~200℃加價,耐溫200~350℃加價,耐溫350~500℃加價,耐溫-200~-50℃加價,其他要求詢價 |
1、靶式流量計簡介： 靶式流量計是進行高粘度、低雷諾數流體流量測量的一種通用性較強的新型流量測量儀表。靶式流量計與其他流量計相比較，更具的優(yōu)點：結構簡單，安裝維護方便，價格低廉，在檢測過程中不易堵塞和堆積臟污物。和節(jié)流裝置相比較，可省去導壓管、冷凝器、集氣器、沉降器、隔離器及噴吹系統(tǒng)等，減少了運行維護量。靶式流量變送器用實際介質標定時，精度可達 1 ，具有靈敏度高，測量范圍寬等特點。
2、靶式流量計測量原理： 介質流動時，流動質點沖擊在靶上，靶的受力作用在靶桿上，使之產生微小的位移（2~3mm ), 靶的受力經不繡鋼桿傳遞給壓敏電阻應變片，經應變片電橋把力轉換成與流速的平方成正比關系的電
| 信號。 | Q ⋅ A⋅ ρ ⋅V 2 |
| 公式如下： F = | 2g |
| 式中： | |
F: 靶板所受的作用力；
Q: 阻尼系數；
A: 靶板面積
P: 工況下流體密度；
V: 特征流速。
式中 :
Qm ：質量流量，
kg/h Qv ：體積流量，
m3/h α ：流量系數
D ：測量管內徑
mmβ ：直徑比 ，
β=d/D d ：靶板直徑，
mm靶板的受力經不銹鋼靶桿傳遞給壓敏電阻應變片，再經應變片電阻構成的惠斯登電橋把力轉換成與流速平方成正比的電信號，通過將傳感器輸出電壓△ U 進行處理，可計算出流量。
3、靶式流量計在設計中的選型參考: 首先要了解被測對象的參數，包括介質組分，流量范圍 ( ***大流量、***小流量、正常流量 )，工作壓力，溫度，黏度，管道內徑，允許壓力損失量；然后通過輔助計算把被測流體流量換算為標況下標準介質流量，再計算***大流量靶板受力
Fmax 及***小流量靶板受力
Fmin，
Fmax 超過***大允許值會損壞儀表，
Fmin 小于***小允許值會造成分辨率不足；***后根據輔助計算得到的流量范圍，管道雷諾數、初選口徑及
J3 值，從產品說明書中技術參數表查得流量系數值，要求***小雷諾數大于臨界雷諾數。
4、應用實例： 本研究以某天然氣地下儲氣庫項目中井口注采雙向計量中選用的靶式流量計為例，淺談靶式流量計在設計中的選型。
4.1、工藝要求：
注氣流程：集配氣站接收注采及采鹵站來氣，通過流量計對單井氣量進行計量，計量后通過單井管線（DN80）注入到井口。
采氣流程：氣井中儲存高壓含飽和水天然氣通過單井管線（DN80）返輸至注采站，集配氣站內設壓力調節(jié)閥，可通過控制調節(jié)閥的開度調節(jié)閥后壓力，調節(jié)閥后設重力分離器，分離后的天然氣經流量計計量后至注采站。
注入氣氣源組分：氫氣 0.00mol%，氮氣 1.97mol%，二氧化碳 0.45mol%，硫化氫 0.00mol%，氧硫化碳 21.21mol%，甲硫醇0.01mol%，乙硫醇 0.01mol%，甲烷 97.55mol%，乙烷 0.03mol%采出氣需脫水處理，處理后與注入氣組分相同。
4.2、幾種流量計的選型參考：
從表 1 可以看出，超聲波流量計和靶式流量計是比較好的選擇，但因采出的天然氣高壓且含飽和水，應注意以下幾點：
（1）超聲波流量計在小口徑時精度很低。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
（2）安裝要求高，直管段要求嚴格，否則離散性差，測量精度低，安裝的不確定性，會給流量測量帶來較大誤差。測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
表 1 雙向孔板、渦輪、超聲波、靶式流量計性能比較
| 比較項目 | 雙向孔板 | 渦輪 | 超聲 | 靶式 |
| | | | | |
| 量程比 | 1:3（4） | 1:50 | 1:40~1:160 | >1:15 |
| 精度 | 1% | 0.5% | 0.5% | 0.5% |
| 壓損 | 很大 | 較小 | 小 | 小 |
| 對渦流敏感度 | 很敏感 | 不敏感（加整流器）不敏感（加整流器） 不敏感 |
| 對雷諾數要求 | Re>3000~5000 | Re>3000~5000 | Re>1000 | Re>300 |
| 測脈動流 | 不適合 | 不適合 | 適合 | 適合 |
| 測雙向流 | 可以 | 不能 | 可以 | 可以 |
| 測濕氣體 | 不能 | 不能 | 不適合 | 可以 |
| 管壁結垢對測量 | 較大 | 較大 | 大 | 無 |
| 精度影響 |
| | | | |
| 直管段要求 | 上游 44D | 上游 10D | 上游 10D | 上游 10D |
| 下游 44D | 下游 5D | 下游 5D | 下游 5D |
| |
| 適用口徑 | 中大口徑 | 中小口徑 | 中大口徑 | 中小口徑 |
| 流量計算機 | 需要 | 不需要 | 需要 | 不需要 |
| 廠家報價 | 低 | 中 | 高 | 低 |
| | | | | |
（3）介質含水時，影響信號的發(fā)射接收，測量數值波動大，甚至導致無法測量。特別是影響采氣測量。相同口徑的超聲波流量計比靶式流量計價格高太多。
綜上所述，地下儲氣庫項目中井口注采雙向計量中選用靶式流量計是性價比***高的流量計。
靶式式流量計產品參數:
口 徑：DN15～DN3000mm
公稱壓力：0.6～42MPa
工況溫度：-200℃～+500℃
精 度：±0.2～±1.5%FS
量 程比： 1：10
殼 體：碳鋼；不銹鋼（或按用戶要求協商提供）
供電方式：內置3.6VDC鋰電池（兩年換一次，不帶信號輸出）；外供24VDC（帶信號輸出）
輸出信號：4～20mA二線制；脈沖0～1000HZ；RS232/RS485（或按用戶要求協商提供）
防護等級：IP65；IP67
防爆標志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
執(zhí)行標準：Q/BET05-06
表頭顯示：累積流量；瞬時流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢
連接法蘭：國標（GB/T）系列；化工（HG）系列；機械（JB/T）系列；亦可按客戶要求協商制作
典型應用:
氣體類：
煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮氣、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、氯氣等
液體類：
重油、石蠟、瀝青、硫 酸、食用油、渣油、丙酮、柴油、礦井水、洗滌劑、醬油、汽油、硅油、糖漿、溶劑 、香水、海水、航空煤油、皂酮水、葡萄糖、菜油酸、鹽水、漿糊、墨水、冷卻劑、乙二醇、礦物油 、液態(tài)糖、鹽酸、汽車涂料、樹脂、牛油、 菜油、液氧、洗發(fā)液、牙膏、凝膠、燃油、牛奶、漂白劑、調節(jié)劑、蘇打、添加劑、清洗劑、堿性、氨、船用油、化學試劑、 煤油、甘油、染料、水、硝 酸 、高沸點有機溶液、豬油、添加劑、酒精、油、乙烯、聚丙烯、甲笨等
蒸汽類：
過熱蒸汽、飽和蒸汽
產品特點:
·整臺儀表在設計中無可動部件，插入式結構,拆卸方便
·可選用多種防腐及耐高低溫材質（如哈氏合金，鈦等）
·整機可做成全密封（焊接形式），無任何泄漏點，可耐42MPa高壓
·儀表內設自檢程序，故障現象一目了然
·傳感器不與被測介質接觸,不存在零部件磨損,使用安全可靠
·可就地采用干式標定方法，即采用砝碼掛重法。單鍵操作可完成標定
·具有多種安裝方式供選擇，如選擇在線插入式，安裝費用低
·具有一體化溫度、壓力補償，直接輸出質量或標方
·具有可選小信號切除、非線性修正、濾波時間可選擇
·能準確測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量
·計量準確，精度可達到0.2%
·重復性好，一般為0.05～0.08%，測量快速
·壓力損失小，僅為標準孔板的1/2△P左右
·抗干擾，抗雜質能力特強
·可根據實際需要更換阻流件（靶片）而改變流量范圍
·低功耗電池現場顯示，能在線直讀示值，示屏可同時讀取瞬時和累積流量及百分比棒圖
·安裝簡單方便，極易維護
·多種輸出形式，能遠傳各種參數
·抗震動性強，一定范圍內可測脈動流
5、結語： 本文對氣體流量計量儀表進行了簡要介紹和對比，通過地下儲氣庫項目中的運用給出了優(yōu)先選用靶式流量計的原因。在工藝參數確定后，確定流量計的選型是系統(tǒng)設計中重要的一個過程，合理的配置結果不僅能保證精度，還可以使投資***優(yōu)化，本文給出了詳細的系統(tǒng)設計過程。在流量計的選型中應注意以下幾個問題：
（1）對于不同測量介質選用不同級別和形式的靶式流量計；
（2）計量回路必須考慮前后直管段和閥門安裝位置；
（3）儀表選型必須滿足精度要求；
（4）靶式流量計應采用水平安裝。如果采用垂直安裝時，介質的流向應該為由下至上流過。
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