技術前沿:超聲波沼氣流量計的優勢探討

    隨著沼氣集中供暖的逐年發展，沼氣流量計得到了廣泛應用。目前，有幾種流量監測技術在沼氣流量監測領域得到了成功應用，直接方法包括渦輪流量計、渦街流量計、孔板流量計、均速管流量計、熱式氣體質量流量計、超聲波流量計，以及光學閃爍相關流量計等。

    但由壓力低，不耐腐蝕等因素，這些流量測量技術也存在一些具體應用問題，對測量的穩定性和日常維護帶來麻煩。本文針對沼氣測量方法的優異進行比較，對高性價比超聲波沼氣流量計BF-3000系列流量計詳盡描述。

 

沼氣流量測量的現狀對比

    沼氣流量測量難點在於：流量變動大、不耐腐蝕、粘稠雜質、壓力低。

超聲波流量計與孔板、渦輪、渦街等傳統流量計相比，具有適應性強，操作方便等特點，4種流量計對比如下圖所示：

    超聲波沼氣流量計BF-3000是針對腐蝕性、低壓、低流速、工業或市政現場狀況開發的一種流量儀表，滿足市政、工業測量需求。通用性強，可單獨工作或接入大中小型沼氣工程物聯網監測系統。

超聲波沼氣流量計BF-3000

 

工作原理

    採用時差法，利用一對超聲波換能器相向交替（或同時）收發超聲波，通過觀測其在介質中的順流和逆流傳播時間來測量流體的流速，再通過流速來計算流量，是一種間接、非接觸式的測量方式，測量精度高、量程寬、耐壓力、耐腐蝕。

 

功能特性

    1.全數位化電子單元：電子單元採用最新的微電子技術和元件，採用數字算法程序，使儀表信號處理更精準，運算速度更快捷。

    2.抗腐蝕性：傳統的渦街、渦輪等流量計在高H₂S和水分條件下容易被腐蝕破損，超聲波沼氣流量計探頭採用特製陶瓷超聲波探測器，具有超強的耐腐蝕性。

    3.低流量測量：在傳統氣體流量計量程比範圍窄，適合穩定的流量工藝；小型沼氣工程供氣具有明顯的「谷峰」特性，要求流量計具有很寬的測量範圍。超聲波氣體流量計更適合低流量測量，國際上天然氣貿易計量就是採用超聲波氣體流量計。

    4.溫度、壓力測量：內置防腐型溫度、壓力傳感器，可實現沼氣標準流量的測量。

    5.CH₄濃度測量功能：實施沼氣產品補貼政策，沼氣CH₄濃度測量是關鍵，否則與城市燃氣表盜氣相仿，小型沼氣工程會出現採用鼓空氣的方法獲取更多補貼的風險。傳統氣體流量計均無法完成這項重要功能，超聲波沼氣流量計BF-3000無需增加成本就可以實現CH4的準確測量。

    6.低維護、低運行費用：傳感器沒有可造成堵塞或聚集殘留的部件，內部無被磨損的機械運動部件，少日常維護，低運行成本。

 

安裝要求

    1.流量計安裝位置應儘可能選擇上遊大於10倍直管徑、下遊大於5倍直管徑以內無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，這種安裝條件將有助於確保有更加對稱的速度分布剖面；

    2.為消除沼氣管道中凝結水的不良影響，建議用戶在直管段前加裝排汙閥，並適當抬高流量計的安裝位置，使冷凝水有效地在前端的排汙口排出；

    3.在沼氣流量計管道旁並聯一路旁路管段，以方便流量計的檢修維護。沼氣流量計入口處的管道必須安裝一個關閉氣路的閥門。沼氣流量計安裝好後，應檢查聯接處的密封性；

    4.嚴禁用明火檢漏。進入沼氣流量計內的氣體壓力不得超過其規定的最大壓力值； 

    5.流量計表體的內徑與直管段的內徑應一致，對於流量計上遊的直管段尤其重要；

    6.流量計表體與連接的直管段之間的軸線不重合度減至最小，沼氣流量計應保證氣室水平安裝；

    7.墊片如突入管道可能會造成對流場分布的幹擾。應該採取措施確保墊片是在法蘭密封面上且與法蘭保持同心，不允許有墊片突入管道；

    8.安裝時應檢查流量計測量管段內腔是否清潔，若有油脂及灰塵，需及時清除乾淨。

 

    由於準確度高和維修費用低，超聲沼氣波流量計己被氣體工業界所接受，它是自氣體渦輪流量計後被氣體工業界接受的最重要的氣體流量計量器具。至今已有較多國家的政府機構批准氣體超聲波流量計為法定計量器具。

 

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