Счётчики газа

      Объем газа вытесненный за пол оборота одного ротора, равен объему ограниченному внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью ротора, занимающего вертикальное положение. За полный оборот роторов вытесняются четыре объема.

     При изготовлении ротационных счетчиков газа особое внимание обращается на легкость хода роторов и уменьшение не учитываемых утечек газа через счетчик. Легкость хода, являющаяся качественным показателем малого трения в механизме,  следовательно,  малой потери давления в счетчике. Это обеспечивается установкой валов роторов на шариковые подшипники, сведением до минимума трения в редукторе и счетном механизме, а также рациональным выбором конструктивных размеров и частоты вращения роторов. Уменьшение утечек газа достигается тщательной обработкой и взаимной подгонкой внутренней поверхности корпуса и трущихся поверхностей роторов. Зазор между корпусом и прямоугольными площадками, расположенными на концах наибольших диаметров роторов, колеблется от 0,04мм до 0,1 мм в зависимости от типа счетчика. При изготовлении счетчиков особое внимание уделяется статической балансировке и обработке роторов.

 

      Ротационные счетчики газа RVG G16-G250

Рисунок-6

       Счетчики RVG предназначены для коммерческого и технологического учета объемов потоков очищенных и осушенных газообразных сред: природного газа, пропана, водорода, воздуха, азота и инертных газов. Максимальное рабочее давление — 1,6 МПа. Диапазон температур окружающей среды — от –40 °С до +70 °С; рабочей среды — от –30 °С до +70 °С.  Счетчик RVG измеряет прошедший через него объем газа при рабочих условиях, т. е. не приведенный к стандартным условиям. Счетчики RVG предусматривают возможность работы с электронным корректором объема ЕК-260 и температурным корректором объема ТС-215 (ТС-210).

 

       Устройство и принцип работы вихревых расходомеров (газовых счётчиков).

 

      Вихревыми называются газовые счётчики, основанные на зависимости от расхода частоты колебаний давления, возникающих в потоке в процессе вихреобразования или колебания струи либо после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе, либо специального закручивания потока.

     Свое название вихревые расходомеры (счётчики газа) получили от явления срыва вихрей, возникающих при обтекании потоком жидкости или газа препятствия. Это препятствие  обычно выполняется в виде усеченной трапецеидальной призмы (рис. 8.9). Позади тела обтекания располагается чувствительный элемент, воспринимающий вихревые колебания.

   К достоинствам вихревых счётчиков газа следует отнести: отсутствие подвижных частей, независимость показаний от давления и температуры, большой диапазон измерений, частотный измерительный сигнал на выходе, возможность получения универсальной градуировки и сравнительно небольшая стоимость.

    К недостаткам вихревых газовых счётчиков относятся значительные потери давления (до 30-50 кПа) и ограничения возможностей их применения: они не пригодны при малых скоростях потока газа, для измерения расхода в загрязненных и агрессивных средах.

Рисунок-7

Схема вихревого первичного преобразователя расхода (СИ — устройство счета импульсов в вихревом счётчике газа).

        Рассмотрим  пример вихревого расходомера-счётчика  газа ИРВИС-РС4.

Вихревой расходомер-счетчик  газа ИРВИС-РС4 (до 2006 г. название ВРСГ-1) представляет собой комплектный, законченный  узел коммерческого (технологического) учета газа, аттестованный органами Госстандарта.

 ИРВИС-РС4 предназначен для ведения коммерческих расчетов между поставщиком и потребителем газа.

 ИРВИС-РС4 выпускается  в нескольких модификация, позволяющих  вести учет различных газовых  сред.

 ИРВИС-РС4-ППС – измерение  природного газа, азота, углекислого  газа и др. очищенных, осушенных  газов. 

 ИРВИС-РС4-ДДП – измерение  попутного нефтяного газа, воздуха  и др. газов, имеющих высокое  содержание влаги и твердых  примесей.

 ИРВИС-РС4-Пар - измерение  водяного пара и др. газов с  температурой до +250 °С.

 Исполнение "Тяни-Толкай" - измерение расхода газа на  входе в АГНКС, а также учет  прямых и обратных токов рабочего  газа на других объектах.

     Основные достоинства

-Высокая точность измерений

-Широкий диапазон измерений

-Стабильность метрологических характеристик

-Возможность работы на нестационарных потоках

-Нечувствительность к гидравлическим ударам

-Стойкость к загрязнениям

-Простота монтажа

-Простота и удобство в эксплуатации

-Отсутствие подвижных частей, подверженных износу

    Принцип действия

   Принцип действия расходомера-счетчика газа ИРВИС-РС4 основан на измерении частоты образования вихрей, возникающих в потоке газа при обтекании неподвижного тела (генератор вихрей).  Детектирование вихрей в зависимости от модификации счетчика происходит двумя типами чувствительных элементов: термоанемометром и датчиком пульсаций давления.  Благодаря тому, что чувствительные элементы детекторов вихрей вынесены из потока газа и размещены в канале перетока тела обтекания, расходомеры-счетчики ИРВИС-РС4 отличаются повышенной стойкостью к загрязнению газа.  Для приведения измеренного объема газа к стандартным условиям по ГОСТ-2939 используются сигналы от встроенных датчиков давления и температуры.

Функциональные характеристики

Рабочий газ                                                       природный газ, попутный нефтяной газ, водяной пар, воздух, азот,            

                                                                                  углекислый газ и др. неагрессивные газы.                                                                              

Диаметры условного прохода             27, 50, 80, 100, 150, 200, 300 мм

Диапазон измеряемых расходов

 газа при рабочих  условиях                          от 8 м3/час до 12000 м3/час

Давление измеряемого  газа (абс.)            от 0,05 до 76 МПа

Температура измеряемого  газа            от -40 до +250°С

Температура окружающей среды             от -40 до +45°С

Питание                                                     220 (+140-130) В, 50 ±1Гц

Взрывозащита                                                     1ExibIICT4 X

Межповерочный интервал                         2 года

Методика периодической  поверки          безпроливная (имитационная)

         Отсутствие подвижных частей, подверженных износу, самоочищение генератора вихрей (тела обтекания) за счет срыва вихрей, вынос детекторов вихрей из потока газа в канал перетока обеспечивают высокую стабильность метрологических характеристик счетчика ИРВИС-РС4 во время эксплуатации. Использование частотного вихревого сигнала, математический фильтр разработки НПП "Ирвис" обеспечивают высокую точность измерений, отсутствие дрейфа нуля и явления "самоход".   Благодаря тому, что НПП "Ирвис" имеет образцовую метрологическую базу, обеспечивающую возможность исследования и градуировки приборов во всем диапазоне расходов, температур и давлений, а также исследовать приборы при измерении пульсирующих потоков газа, приборы производства НПП "Ирвис" не имеют дополнительной погрешности связанными различиями условий градуировки и условий эксплуатации расходомеров-счетчиков газа "ИРВИС-РС4".

      Первичный преобразователь.

     Первичный преобразователь представляет собой отрезок трубопровода с фланцами в котором установлено тело обтекания, датчики температуры и давления, плата вычислителя.  Тело обтекания представляет собой цилиндр специальной формы. В затененной части цилиндра, поперек потока газа выполнен канал перетока, в котором установлен чувствительный элемент детектора вихрей. Благодаря тому, что чувствительный элемент является детектором работающим в режиме "да", "нет" его замена возможна в процессе эксплуатации и не ведет к внеочередной периодической поверке прибора.  Датчик давления представляет собой первичный преобразователь абсолютного давления, термокомпенсированый во всем диапазоне рабочих температур, с нормированным токовых выходом 4...20 мА.  Датчик температуры представляет собой первичный преобразователь температуры термосопротивление платиновое с нормирующим усилителем 4...20мА.  Плата вычислителя по трем измеренным сигналам определяет текущий объемный расход, приведенный к стандартным условиям и накапливает, в энергонезависимой памяти, нарастающим итогом значение прошедшего объема газа. По цифровой линии связи передает информацию об измеряемых параметрах и накопленном объеме газа на специализированный регистратор - "БИП" (блок интерфейса и питания).

        Регистратор.

       Регистратор ведет архивацию измеряемых параметров(глубина архива 100 суток), формирует отчетную ведомость, обеспечивает питание первичного преобразователя по искробезопасным электрическим цепям. Съем информации с регистратора возможен несколькими способами.

- Подключение принтера  к стандартному LPT порту и распечатка  на бумажный носитель.

- Передача на АСУ через  стандартный цифровой интерфейс  RS-232 и 485.

- Перенос информации на  персональный компьютер при помощи FLASH

-карты, входящей в базовый  комплект поставки.

- Для оперативного контроля, регистратор укомплектован ЖКИ  индикатором отображающим текущие измеряемые параметры, накопленный объем газа и др. параметры работы прибора.

        Для исключения дополнительной погрешности, вызванной изменением состава рабочего газа, с клавиатуры, расположенной на лицевой панели регистратора, реализована возможность изменения состава газа внесенного в память прибора. От несанкционированного доступа данная функция защищается паролем надзорной организации.  Для ведения достоверного учета все вмешательства в установочные величины отображаются в архиве "констант".   При выходе прибора из строя учет газа ведется по условно-постоянным значениям вносимым в память прибора по взаимному согласованию поставщика и потребителя газа.

        Монтаж и установка

        Первичный преобразователь расходомера-счетчика газа ИРВИС-РС4 может быть установлен в горизонтальный, вертикальный или наклонный трубопровод. В связи с тем, что расходомер практически не загромождает проход трубопровода в месте установки первичного преобразователя не требуется организация обводного байпасного канала. Для удобства монтажа в базовый комплект поставки включен монтажный комплект включающий в себя ответные фланцы, габаритную катушку имитатора, уплотнительные кольца, крепеж, 10 м. соединительного кабеля . Для снижения требований к квалификации монтажной организации и повышения точности измерений в комплект поставки может быть включен прямолинейный измерительный участок, аттестованный заводом изготовителем ( вариант "врезки" "З" Приложение 10 Руководства по эксплуатации).

Рисунок-8

 

         Жидкостные газовые счетчики.

        Так же существуют жидкостные счётчики газа. Это одни из самых точных газовых счетчиков. Но из – за сложности их конструкции, и сложности в обслуживании подобные счетчики в основном применяют в лабораторных условиях. Работают жидкостные счётчики газа на принципе скорости выталкивания определенных газовых субстанций, в определенных порциях, из определенной жидкостной субстанции (в основном из дистиллированной воды). Порции выталкивания газовой субстанции из жидкостной задаются лопатообразным валом специальной формы.

      Ультразвуковой жидкостный счетчик Daniel модели 3804

     Ультразвуковой жидкостный счетчик Daniel модели 3804 предназначен для точного измерения расхода жидких веществ в условиях, где надежность имеет критическое значение. Он повышает рентабельность благодаря исключительной повторяемости и линейности измерений во всем диапазоне расхода, уменьшив объем потерь неучтенной жидкости. Ультразвуковой счетчик Daniel модели 3804 – первый в семействе жидкостных счетчиков Daniel серии 3800. Это четырехлучевой врезной ультразвуковой счетчик, измеряющий время прохождения ультразвуковых  импульсов через жидкость в четырех параллельных плоскостях. В каждый из четырех каналов встроено два ультразвуковых датчика. Эти два датчика действуют поочередно в качестве передатчика и приемника. Разность времени прохождения импульсов в направлении по потоку и против него прямо пропорциональна измеренной скорости жидкости.

      Особенности и преимущества оборудования:

   -Уменьшение потерь неучтенной жидкости благодаря четырехлучевой хордовой конструкции, обеспечивающей линейность +/-0,15%

   -Экономия энергозатрат благодаря снижению потерь давления, а следовательно сокращению затрат на энергоснабжение насосов

   -Взрывозащищенное исполнение электроники и искробезопасность преобразователей

   -Уменьшение измерительных участков и сокращение денежных затрат благодаря ширине диапазона > 20:1

   -Сокращение затрат на обслуживание с возможностью замены преобразователей всего за 2 минуты

  - Сокращение затрат на запасные части благодаря использованию одинаковых компонентов в приборах разных размеров

 

Рисунок-9

 

Бытовые и коммунально бытовые  счетчики газа, выпускаемые промышленностью:

Счетчики газа СГМН-1 G4, G6 (УП «Минский механический завод  им. С. И. Вавилова»)

 Газовые счётчики СГМН-1 G6 (ООО «Новогрудский завод газовой арматуры»)

 Счетчики газа СГД-2,5 (ООО «Новогрудский завод газовой арматуры»)

 Газовые счетчики СГБ-G2,5, G4-1 (ЗАО «Сигнал-Прибор»)

 Счотчики газа СГБ-G2,5, G4 Сигнал (ЗАО «Сигнал-Прибор»)

 Газовые счотчики СГБ-G6 (ЗАО «Сигнал-Прибор»)

 Газосчётчики СГК-1,6, -2,5, -4 ( ФГУП ВПО «Точмаш»)

 Газосчетчики СГК-4-1 (ОАО  «Электроприбор»)

 Газосчотчики СГ-1 (ОАО «Релеро» (НПО им. Попова))

 Расходомеры газа NPM-G1,6, G2,5, G4 (ЗАО «Газдевайс»)

 Газовые расходомеры  Gallus 2000 G1,6, G2,5, G4 («Actaris»)

 Газовые счётчики G6-RF («Actaris»)

 Счётчики газа G10, G16, G25, G40 («Actaris»)

 Газовые счетчики BK-G1,6, G2,5, G4 (ООО «ЭЛЬСТЕР РусГазПрибор»)

 Счетчики газа BK-G6, G10, G16, G25 (ООО «Krom Schroder»)

 Счотчики газа РЛ-4, -6 (ОАО «Ивано-Франковский завод “Промприбор”»)

 Газовые счотчики РГА G10, G16, G25 (ОАО «Ивано-Франковский завод “Промприбор”»)