1998年,国家出台了天然气汽车发展规划和鼓励发展天然气汽车产业的优惠政策,加大了资金的投入,在全国掀起了发展天然气汽车和建立CNG(压缩天然气,25MPa)充气站的高潮。这项工程的启动使压缩天然气的准确计量成为急需解决的问题之一。目前国外压缩天然气的计量主要采用高压型科里奥利质量流量计,该流量计准确度高、使用方便,但因其价格较高,地限制了在我国的推广应用。因此,国产化高压气体科里奥利质量流量计的研制有着十分重要的意义。
中国测试技术研究院在国内率先研制成功了具有自主知识产权的高压型气体科里奥利质量流量计,并已成功地应用于CNG售气机。
我们研制的TH006型高压天然气测量用科氏力质量流量计,已于1995年10月和1996年3月在川中矿区南充市充气站和遂宁市充气站试用,效果良好。目前主要用户是四川省石油管理局川中矿区。我们试生产的TH006型质量流量计已先后向用户提供了40余台用于CNG售气机,用户反映较好。重庆流量检测技术研究所流量室从我院购买了一台特别挑选的TH006型质量流量计作为标准流量计,对充气站的CNG售气机进行检定,到现在为止使用时间约有10个月了,安装在汽车上进行流动作业,测量准确度和仪器功能均满足要求,用户较为满意。
ST98型气体质量热式流量计是一种用于空气和气体测量应用的热扩散式质量流量计,它由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。ST98的流量元件采用的是热扩散技术。热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术,其典型传感元件包括两个电阻式温度探测器(RTD),一个是速度传感器,一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当这两个RTD被置于介质中时,其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定温差的温度,另一个温度传感器用于感应介质温度。流体流动将被加热的RTD上的热量带走,造成两个RTD间的温度差成比例变化,流量计的流量变送器将RTD间的温差转换成一个刻度信号和一个可选择的显示值。
ST98型热式气体质量流量计要求流量元件上游至少留出20倍管径(过程管线)的直管段;下游留出10倍管径的直管段.过程连接头安装过程连接头为316不锈钢或同管道材质,成环柱状。过程连接头与工艺管线轴线所在平面平行,才能确保流量元件自过程连接头插入过程管线后,过横截面圆心且与横截面平行。
异径管需满足锥度要求。电磁流量计的入口与出口的直线管段有长度要求,传感器前后加接的异径管,若要视为直管段的一部分,应符合产品关于传感器前后管段渐扩或渐缩的圆锥角小于15°的要求。因此这种做法进行异径管中心圆锥角计算,如上述DN100电磁流量计入口与出口处,依据《给水排水标准图集》加工制作的DN150×100的异径管,其中心圆锥角计算后为11.74°<15°。
异径管无法满足锥度要求,订制加长的渐扩或渐缩管。如开发区某大型外资企业依据其用水量原设计选择DN600电磁流量计水表组,企业向供水中心提出水表组的建设费用,以及因电磁流量计直管段的要求使水表房过于狭长的缘故,我们考虑采用选择小甚至二级管径尺寸的电磁流量计,水流速度均在其允许范围内。依据标准图集异径管尺寸计算,DN600×400异径管中心圆锥角为20.42°,DN600×500异径管中心圆锥角为16.03°,均大于15°,不符合产品设计要求。因此订制非标的渐扩或渐缩管,加长异径部分的长度,使中心圆锥角减少到锥度要求以内。