Расходомер газа: ультразвуковой, газовый, турбинный, массовый

На что обратить внимание при выборе газового расходомера

Коммерческие газовые расходомеры или газовые счетчики группируются по нагрузкам на бытовые; жилищно-коммунальные и промышленные. Самыми популярными являются турбинные или роторные, а также мембранные, работающие по принципу перепада давления.

При выборе газового расходомера для коммерческого учета необходимо обратить внимание на следующие параметры:

1. Тип по области применения, для бытовых нужд это типы расходомеров: G4 для газовых плит и тип G6 с автономным отоплением.
2. Пропускная способность, максимальный расход газа, указывается в договоре на газоснабжение и должен соответствовать производительности установленного газоиспользующего оборудования. Для бытовых потребителей пропускная способность устанавливается в пределах 1.5–6.0 м³, для котельных 6–40 м³, для промышленности от 40 м³.
3. Предельное рабочее давление в сети, максимально 50 кПа.
4. Температура газа −30 до 50 °С.
5. Температура воздуха от −40 °С до 60 °С.
6. Падение давления не выше 200 Па.
7. Срок поверки, каждые 10 лет.
8. Погрешность измерения /− 3%.
9. Чувствительность до 0.003 м3/час.
10. Срок службы газосчетчика не менее 20 лет.

Важно! Собственнику помещения необходимо обратить пристальное внимание на габариты газовых приборов для коммерческого учета. Они не могут быть чрезвычайно тяжелыми и огромными, с тем, чтобы не занимать много площади.

На рынке климатической техники достаточно предложений по газовым расходомерам, Чтобы установленный прибор на вводе потребителя отвечал всем государственным требованиям, нужно получить ТУ от газоснабжающей организации, которая укажет необходимые характеристики, точку врезки и другие мероприятия по организации коммерческого учета.

Современные газовые счетчики обладают высокой точностью измерения, могут работать в дистанционном режиме, передавая показатели в газовую службу, а также накапливая их в отчетном периоде и, выполняя по заказу пользователя, простейший анализ газопотребления, как суточный, так по календарным месяцам.

Вихревой газовый расходомер

Работа этой модификации измерительного прибора основывается на замерах частоты колебаний, образующихся в газовом потоке при вихреобразовании, которое создается искусственно. Внутри трубы, на пути идущего газового потока, размещают тело обтекания, как правило, обладающее трапецеидальной формой.

Подальше за телом обтекания, в движущей среде устанавливают узел, совершающий индикацию вихрей. В основном, эту функцию осуществляет пьезоэлектрический преобразователь, определяющий гармонику колебаний, формируемых при прохождении вихревых потоков.

Справка. Аналогично фиксация может выполняться с применением термоанемометра, оптоэлектронного либо УЗ-преобразователя.

Преимущества вихревых счетчиков газа:

• Высокая точность измерения;
• Отсутствие движущихся частей, стойкость к загрязнениям;
• Не подвержен износу;
• Не требуется регулярная очистка измерителя;
• Низкая стоимость монтажных работ;
• Доступен для широкого ассортимента типоразмеров труб.

К недостаткам относится необходимость корректировке расходов по температуре и давлению, а также невозможность работать с малыми расходами среды.

Вопросы к инженерам

На вопросы применения оборудования ТМ «ЭМИС», отвечает руководитель инженерного отдела Илья Стромов.

	Вопрос:Возможно ли использовать прибор «ЭМИС»-ВИХРЬ 200» для учета расхода газовой смеси: воздух с определенными концентрациями аммиака, сероводорода, и метилмеркаптана. Концентрации этих веществ в потоке не постоянные и изменяются в процессе. Температура измеряемой среды составляет около 40 °С.
	Ответ: Измерение газовой смеси с указанными параметрами среды можно производить вихревым расходомером «ЭМИС»-ВИХРЬ 200». Для эксплуатации на средах с содержанием сероводорода, проточная часть прибора выполняется из стали 12Х18Н10Т, также в целом исполнение (AST) отличается от стандартного. Если нужно знать объемный расход, состав смеси не имеет значения.В том случае, когда требуется производить учет в единицах измерения массы, следует указать плотность среды и её состав, поскольку от состава зависит значение плотности, и соответственно, массового расхода. Поэтому для корректного подбора оборудования необходимо заполнить опросный лист.

Вопрос:

Измерение водорода требуется производить при диапазоне расхода до 100 м3/ч, класс точности прибора должен быть не ниже 2,0 передача информации по RS-485. Необходимо фланцевое исполнение. Подойдет ли «ЭМИС»-ВИХРЬ 200»?

Ответ:

Учет водорода возможно осуществлять комплексами учета «ЭМИС-Эско 2210» и «ЭМИС-Эско 2230» на базе вихревого расходомера «ЭМИС»-ВИХРЬ 200». Можем предложить специальную версию исполнения – «Вд», предназначенную именно для работы на среде «водород». Расходомер имеет соответствующую маркировку взрывозащиты – для категории II, подкатегории IIC.

Вопрос:

В ходе реконструкции газокомпрессорной станции, планируем заменить ультразвуковой счетчик газа на вихревой. Требуется измерять углеводородный конденсат при температуре окружающей среды от -60 до 37. Условный проход трубопровода 100 мм. Диапазон давления измеряемой среды 2,1…2,3 МПа.

Ответ:

Ультразвуковой расходомер можно заменить на вихревой для решения Вашей задачи. Можем предложить «ЭМИС»-ВИХРЬ 200» с Ду 100 и проточной частью из нержавеющей стали. Его можно использовать как в составе комплекса учета, так и отдельно при заказе версии с функцией вычислителя.

Вопрос:

В ходе переоснащения производства хотим перейти на отечественное оборудование. Можете ли поставить кориолисовый счетчик «ЭМИС»-МАСС 260» с монтажными размерами импортных аналогов?

Ответ:

Компания «ЭМИС» изготавливает приборы с монтажными размерами импортных аналогов, при этом исполнение фланцев соответствует стандартам: ГОСТ 12815, ГОСТ 33259, EN1092-1 (DIN 2513), ASME/ANSI.

Вопрос:

Каким образом массовый расход газа приводится к стандартным условиям? У прибора имеется встроенный датчик температуры?

Ответ:

Датчик температуры не нужен. У счетчика «ЭМИС»-МАСС 260» есть отдельная функция приведения массового расхода газа к объемному в стандартных условиях и отдельный регистр, в который вводится плотность газа в стандартных условиях. При этом плотность в рабочих условиях измеряется напрямую.

Газовый расходомер или узел учета нашей торговой марки можно заказать, заполнив опросный лист. Укажите все параметры рабочего процесса и требования к техническим характеристикам.

Если у вас остались вопросы по работе расходомеров, вы можете задать их инженерам компании “ЭМИС”:

Давление

Далее следует уточнить давление измеряемой среды. Обычно для измерений сжатого воздуха (например, в компрессорных) и для измерения расхода воздуха при давлении близком к атмосферному (например, в вентиляционых системах) используются разные типы расходомеров.

Верхний допустимый предел давления у различных расходомеров отличается, поэтому в случае, если необходимо измерять расход газа под давлением, следует уточнить значение рабочего давления среды. Так, например, расходомер SS 20.261 можно использовать при давлении до 10 бар, SS 20.600 – до 16 бар (опционально – до 40), VA 400 – до 50 бар.

Диаметр трубопровода

Независимо от того, врезной, погружной или накладной расходомер будет использоваться, следует уточнить диаметр трубопровода на участке, где требуется установить расходомер.

При выборе врезного расходомера диаметр трубопровода является одним из основных параметров, так как данные приборы отличаются диаметром встроенной измерительной секции. Что касается погружных расходомеров, то может показаться, что при ни использовании диаметр не имеет значения, так как зонд расходомера можно погрузить в поток при любом диаметре, однако из-за того, что чувствительный элемент прибора (находящийся на конце зонда) должен быть помещен точно в центре трубопровода, следует удостовериться, что длины зонда хватит для монтажа на конкретном участке.

Допустим, внешний диаметр трубопровода составляет 200 мм. Значит погрузить зонд нужно будет на 100 мм. Еще 100-120 мм потребуется на осуществление монтажа. Таким образом, минимальная длина зонда при данном диаметре должна составлять 220 мм. Большинство расходомеров доступны в различных исполнениях, отличающихся длиной зонда. Так для расходомера VA 400 существуют исполнения с длиной 120, 220, 300 и 400 мм.

Классификация газовых расходомеров и их принцип действия

Существуют две большие группы расходомеров газа (РГ): прямого и непрямого действия, которые отличаются между собой принципом контроля газовой среды.

Первые определяют весь объем газового топлива, протекающего через измеритель, а во втором объем газа непосредственно не измеряется, а определяются его технологические величины: давление, температура и скорость среды, которые преобразуются в объемный расход газового потока.

Кроме того, расходомеры подразделяются по принципу действия на ультразвуковой расходомер, турбинный, с массовым расходом, вихревой и с перепадом давления.

Массовый расходомер газа

Эти типы РГ называются кориолисовыми расходомерами. Они считаются универсальными и могут проводить несколько измерений: прямым методом, измеряя массовый расход и плотность газа, и методом пересчета объемного расхода.

Принцип работы газового массомера основывается на физическом явлении возникновения ускорения при перемещении газа в вибрирующей трубке. В результате образуются силы, стремящиеся закрутить трубку в разном направлении. В вводной ее части сила, воздействующая со стороны газа, противодействует ее смещению, а в выходной — содействует. Это создает разность фаз колебаний трубок сенсора.

На трубках располагаются генераторная катушка, формирующая колебания, и измерительные катушки. Катушки размещены на 1 трубке, магниты — на другой. Для создания нужной точности, измерительные трубки выбираются по массе и собственным колебательным частотам.

Если расход газа отсутствует, на измерительных катушках создается равнозначные фазовые сигналы. При течении газа по измерительным трубкам совершается смещение фазовых сигналов от измерительных катушек, из-за колебания трубок, а разность фаз при этом становится прямо пропорциональной массовому расходу Q.

Q= К×Δ t/3.6 кг/час

Где:

• К — калибровочный коэффициент, г/с/мкс;
• Δt — временная задержка между сигналами детекторов, мкс.

Фазовое смещение фаз регистрируется и обрабатывается цифровым преобразователем, в результате чего на панель прибора поступает показание массового расхода.

Достоинства массовых газовых расходомеров:

• Устанавливает массовый показатель, не требующий перерасчета по температуре и давлению;
• Широкий диапазон объемов;
• Высокая точность полученных результатов;
• Нет движущихся узлов, чувствительных к давлению;
• На точность результата не влияет вибрация;
• Простота установки и обслуживания, могут выполняться без снижения расхода;
• Экономичны, не требуют установку дополнительных датчиков давления и температуры;

К недостаткам относят погрешность при измерении влажного газа.

Массовый расходомер газа (кориолисовый)

Данный тип расходомеров предназначен для измерения массового и объемного расхода, плотности, массы и объема жидкостей и газов, и использования полученной информации для технологических целей и учетно-расчетных операций. Несмотря на ряд таких преимуществ, как высокая точность и отсутствие требований к прямым участкам, применение кориолисовых расходомеров в качестве газовых счетчиков в России долгое время сдерживалось по причине отсутствия стандартизованной методики.

Однако, в настоящее время массовые преобразователи стали широко востребованным средством измерения газовых сред, в том числе, на коммерческих, хозрасчетных и технологических узлах учета ПАО «Газпром» (В соответствии СТО «Газпром» 5.35-2022 «Расход и количество природного газа. Методика выполнения измерений с помощью кориолисовых расходомеров»).

Особенности применения массовых кориолисовых счетчиков рассмотрим на примере «ЭМИС»-МАСС 260».

Мембранный расходомер

Данные приборы обладают широким диапазоном и относительно недороги, однако из-за невысокой точности, неустойчивости к повышенному давлению и невозможности измерения больших расходов, они являются практически неприменимыми в промышленной сфере.

Мы работаем со всей россией

Оперативная поставка контрольно-измерительных приборов осуществляется в Москву, Санкт-Петербург, Новосибирск и остальные города РФ. Предлагаем купить продукцию оптом и в розницу. Приборы КИП сопровождаются официальными сертификатами.

Особенности применения измерителей расхода воздуха и газов

Контрольно-измерительные приборы и аппаратура незаменимы на производствах любого типа. Они позволяют контролировать соответствие технологических процессов нормам, оценивать заявленные характеристики, анализировать качественные параметры продуктов. Контрольно-измерительные приборы — инструменты, которые актуальны для каждой области.

В нашем интернет-магазине можно заказать цифровые модели, а также аналоговые варианты. Контрольно-измерительные приборы по принципу действия поделены на:

Широко представлены универсальные инструменты и специализированные варианты. Первые позволяют определить физические величины материалов. Контрольно-измерительные приборы специального назначения дают оценку конкретным изделиям. Они определяют специфические свойства, среди которых шероховатость и другое. Самыми распространенными контрольно-измерительными приборами являются:

Контрольно-измерительные приборы и автоматика контролируют исправность оборудования, фиксируют изменения показателей, регулируют расходы, запускают автоматизированную промывку станций подготовки воды. Перечень доступных действий зависит от требований клиента.

В нашей компании можно подобрать полный комплект контрольно-измерительных высококлассных приборов для организации учета и регулирования потребления энергии. Предусмотрена автоматика для промышленного и коммерческого использования.

Отраслевое применение расходомеров воздуха (газов):

Расходомеры воздуха/газов Вы можете купить в компании Полтраф с расширенной гарантией завода-производителя. Наша компания является эксклюзивным представитеем E E Elektronik на территории России.

Австрийские расходомеры  – достойная альтернатива расходомерам воздуха/газов Вайсала (Vaisala), С С (S S), Regin, VCP, Rotronic

Преимущества сотрудничества

Выбирая компанию «Полтраф», наши заказчики улучшают управление и контроль различных технологических процессов на своих предприятиях. Электронные контрольно-измерительные приборы, поставляемые нами, отлично зарекомендовали себя в пищевой промышленности, машиностроении, сельском хозяйстве, ЖКХ, на предприятиях химического, нефтехимического, газового и энергетического комплекса.

Выгоды от сотрудничества с нашей компанией:

Приборы для измерения газа

Для определения расхода газа, приведенного к стандартным условиям, преимущественно используются комплексы учета, представляющие собой совокупность СИ:

• вычислителя;
• преобразователя расхода;
• датчика давления;
• термопреобразователя сопротивления.

Такими измерительными системами являются

«ЭМИС-Эско 2230» и «ЭМИС-Эско 2210» производства ЗАО «ЭМИС» (внесены в Единый государственный реестр СИ (№ 48574-11 и № 60577-15 соответственно). В качестве преобразователей расхода в составе комплексов, применяются

, при этом осуществлять учет возможно как комплексной системой, так и отдельно расходомером с расширенной версией электронного блока и встроенной функцией вычислителя.

Расходомеры воздуха е е elektronik

Контроль расхода технологического газа или сжатого воздуха — неотъемлемая часть производственных процессов, позволяющая экономить ресурсы. Чем точнее производятся измерения, тем больше экономия. Расходомер воздуха Е Е Elektronik используется для высокоточного учета массового и объемного расхода как сжатого воздуха, так и газов, в частности, углекислого газа, кислорода, азота, гелия.

Принцип измерения во всех приборах производства данной компании един. Это передача тепла от датчика, нагретого с помощью электричества, в струю нагретого газа. При этом расходомер газа Е Е Elektronik демонстрирует уникально высокую точность измерений независимо от температуры и давления рабочей среды, а также наличия в технологической цепочке компрессорного оборудования самых различных типов.

Расходомер сжатого воздуха Е Е Elektronik позволит осуществлять контроль даже за самыми маленькими потоками, позволяя избежать утечек в сети трубопроводов диаметром от половины до 12 дюймов и рабочим давлением в 16 и 40 бар. В разработке приборов производитель уделил достаточно внимания безопасным, рентабельным и простым способам их установки и демонтажа.

Запатентованный защитный клапан, установленный в последних моделях измерительных приборов этого производителя, гарантирует дополнительную безопасность эксплуатации. Что примечательно демонтаж устройства может быть произведен даже без остановки рабочего потока.

Ротационный расходомер

В измерительной камере ротационного расходомера находятся два ротора, расположенные поперек потока и соединенные шестернями так, что одним краем каждый ротор касается стенки камеры, а противоположным – другого ротора. При поступлении воздуха роторы под его напором приходят в движение и начинают обкатываться друг по другу, отсекая определенные порции газа так, что каждый оборот соответствует определенному объему.

Данные расходомеры имеют широкий диапазон, низкую погрешность и высокую стабильность, однако крайне восприимчивы к загрязнению, имеют подвижные части и могут использоваться только для относительно малых диаметров.

Сертификация

Приборы торговой марки «ЭМИС» аттестованы и сертифицированы как по российским, так и по международным стандартам.

Способ монтажа

Приняв во внимание характеристики измеряемой среды, нужно также обратить внимание на условия монтажа расходомера. Можно выделить 3 основных способа монтажа.

• Врезные расходомеры. Подобные приборы представляют собой уже готовую небольшую секцию трубопровода с установленным на ней расходомером. Для установки подобного прибора необходимо либо удалить участок трубы и установить расходомер на это место, либо производить монтаж на байпасном трубопроводе. Плюсом врезных расходомеров является их относительно невысокая стоимость (однако только если речь идет о небольших диаметрах трубопровода). Минусом же является неудобство монтажа – врезка требует определенных усилий, отнимает много времени и, разумеется, требует остановки производства. Кроме этого врезные расходомеры не подходят для использования на трубопроводах больших диаметров. К данному типу расходомеров относится, например, прибор VA 420.
• Погружные расходомеры. Для установки данных приборов не нужно вырезать целую секцию трубопровода или устанавливать байпасное соединение. Установка производится путем сверления небольшого отверстия в стенке трубопровода, помещения в него штанги расходомера и закрепления прибора в таком положении. Подробнее об установке погружного расходомера можно прочесть в соответствующей статье. Плюсами данного типа приборов является простота установки и относительно невысокая стоимость. Кроме этого данные приборы легко можно использовать на трубопроводах больших диаметров. К примеру, длина штанги у некоторых исполнений расходомера SS 20.600 позволяет использовать его в трубопроводах диаметром до 2 метров. Недостатком же является то, что данные приборы не очень удобно использовать на крайне малых трубопроводах – при значении диаметра 1/2” и менее предпочтительнее использовать врезные расходомеры.

Температура

Большинство расходомеров рассчитаны на не слишком высокие и не слишком низкие температуры измеряемой среды (например, от -30 до 120° у SS 20.600). Поэтому, если температура среды превышает 100°С, следует удостовериться, что выбранный расходомер может работать в подобных условиях или выбрать специальный прибор, рассчитанный на работу в высокотемпературных средах (к примеру, SS 20.650).

Следует также обратить внимание на температуру окружающей среды. Температурные диапазоны для электронных компонентов (находящихся вне трубопровода) обычно уже, чем для чувствительного элемента. Поэтому если датчик предполагается эксплуатировать, например, зимой на открытом воздухе, необходимо удостовериться, что нижний предел допустимого температурного диапазона позволит прибору перенести сильный мороз.

Тип газа

При выборе расходомера сразу же нужно отобрать те приборы, которые способны проводить измерение конкретного, необходимого вам газа*. Некоторые расходомеры, такие как VA 400, могут проводить измерения различных газов (воздуха, азота, природного газа и т. д.), однако для измерения газов, значительно отличающихся по физическим свойствам от воздуха, приборы должны быть откалиброваны в соответствующей среде.

* в случае агрессивных или взрывоопасных газовых сред следует выбрать расходомеры с дополнительной защитой.

Турбинный расходомер газа

Турбинные газовые расходомеры имеют конструкцию в виде трубы, с диаметром равным диаметру газопровода. Внутри измерительного участка устанавливается на подшипниках ротор с высотой до 30 % от диаметра газовой трубы. В отдельных модификациях на входе в измеритель устанавливается выпрямитель потока.

Принцип работы такого измерителя прост. При попадании газа на лопасти ротора, он начинает вращаться со скоростью пропорциональной объему пропущенного газа. Извне измерительной камеры размещается магнитная катушка, которая генерирует электрический ток в тот момент, когда лопасти пересекают магнитное поле катушки. Каждый такой импульс строго соответствует объемному расходу передающего по газопроводу газа.

Преимущества газовых турбинных расходомеров:

• Высокая точность измерений турбины. Профиль потока не значительно влияет на результаты измерений;
• Широкий диапазон измерений;
• Широкий диапазон диаметров газопроводов;
• Широкий диапазон по давлению среды от низкого до сверхвысокого

К недостаткам пользователи относят присутствие в конструкции подвижных частей, которые способны забиваться механическими примесями, присутствующими в газе. В связи с этим, перед расходомером обязательно устанавливаются фильтры тонкой очистки, что делает прибор менее надежным и требующим регулярного обслуживания.

Важно! Для точности определения расходов турбинными расходомерами, нужно учитывать поправки на температуру и давление газового потока.

Ультразвуковые расходомеры газа

Есть несколько разновидностей ультразвуковых РГ, в которых датчики установлены по противотоку и по прямотоку. Наиболее популярные вторые модели, использующие в своей работе эффект Доплера.

В них датчики работают по прямотоку, устанавливаются на одной стене трубы. Ультразвуковая волна (УВ) от излучающего датчика пронизывает газовый поток, а затем, отражаясь от противоположной стенки, попадает на принимающий датчик. В соответствии с эффектом Доплера, при движении газа между ними, частота и длина УВ меняются пропорционально скорости перемещения.

При необходимости установки высокопроизводительных ультразвуковых расходомеров используют несколько пар таких датчиков, равномерно размещенных по окружности газовой трубы.

Преимущества ультразвуковых расходомеров газа:

• Простотой монтаж;
• Высокая точность измерений;
• Надежность в эксплуатации, большой срок службы и высокая ремонтопригодность;
• Широкий диапазон измерений;
• Широкий диапазон диаметров газопроводов;
• Широкий диапазон по давлению среды, от низкого до сверхвысокого.

К недостаткам ультразвукового расходомера специалисты относят их высокую стоимость и сложность наладки, поскольку результаты замеров сильно зависят от конкретных условий потока.