天然气罗茨流量计
文章作者：南京赛亚特福精密仪器有限公司 发布时间：2021-06-12
一、概述
天然气罗茨流量计是一种高精度、高可靠性、宽范围度的气体监测和计量仪表。
天然气罗茨流量计是在罗茨流量计基础上集成流量、温度、压力传感器和智能化仪表的新型流量计。天然气罗茨流量计是测量天燃气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体的的理想仪表。
产品的主要特点：
二、结构与工作原理
2.1、智能腰轮流量计由5个部分组成（见图1）
1） 天然气罗茨流量计2）流量传感器 3）压力传感器 4）温度传感器 5）智能流量积算仪
图1 天然气罗茨流量计组成示意图
2.2、智能天然气罗茨流量计的工作原理（见图2）
智能天然气罗茨流量计，主要由壳体、共轭转子和智能流量积算仪等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差（P入＞P出）作用下，通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持*佳工作间隙，实现了连续的无接触密封。转子每转动一周，则输出四倍计量室有效容积的气体。其计量过程和工作原理如图1所示（图中仅表示了四分之一周期）。
图2 天然气罗茨流量计工作原理
三、主要技术参数与功能
3.1 产品执行标
本流量计执行JB/T 7385-1994 《天然气罗茨流量计》和JJG633-2005《气体容积式流量计检定规程》的计量技术规范与标准， 符合国家标准GB3836.1-2010 《爆炸性环境 第1部分：设备通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性环境 第4部分：由本质安全“i”保护的设备 》标准
3.2 精度等级：
1.0级：Qmax-0.2Qmax ±1.0% 0.2 Qmax-Qmin ±2.0%
1.5级：Qmax-0.2Qmax ±1.5% 0.2 Qmax-Qmin ±3.0%
未特殊注明产品，按照1.5级精度出厂，其余精度，订货时，需要特殊说明定制。
3.3 流量计量计规格、基本参数和性能指标（见表1）
（表1）
|
型规格号 |
公称 通径 DN （mm） |
量程比 |
流量 范围 （m3/h ） |
始动 流量 m3/h |
Qmax时 压力损失 kPa |
yi |
仪表系数 |
*大 工作 压力 MPa |
公称 压力
MPa |
材质 |
|
LLQ-10 |
25 |
12:1 |
0.5-10 |
0.04 |
0.10 |
|
|
<0.6 |
1.6 |
铝合金
|
|
LLQ-16 |
25 |
20:1 |
0.8-16 |
0.04 |
0.10 |
7633.37 |
||||
|
LLQ-25 |
40 |
25:1 |
1-25 |
0.07 |
0.10 |
4694.65 |
<1.2
<2.0 |
1.6
2.5 |
||
|
LLQ-40 |
40 |
40:1 |
1-40 |
0.07 |
0.14 |
3892.31 |
||||
|
LLQ-60 |
50 |
65:1 |
1-65 |
0.1 |
0.10 |
1584.24 |
||||
|
LLQ-85 |
50 |
70:1 |
1.1-85 |
0.1 |
0.14 |
1584.24 |
||||
|
LLQ-100 |
80 |
70:1 |
1.5-100 |
0.1 |
0.11 |
987.581 |
||||
|
LLQ-150 |
80 |
120:1 |
1.2-150 |
0.12 |
0.15 |
730.785 |
||||
|
LLQ-200 |
80 |
70:1 |
3-200 |
0.15 |
0.18 |
479.837 |
||||
|
LLQ-250 |
100 |
80:1 |
3-250 |
0.11 |
0.18 |
306.804 |
<1.2 |
1.6
|
||
|
LLQ-300 |
100 |
120:1 |
2.5-300 |
0.11 |
0.13 |
306.804 |
||||
|
LLQ-450 |
100 |
110:1 |
4-450 |
0.1 |
0.20 |
231.350x2 |
||||
|
LLQ-500 |
100 |
125:1 |
4-500 |
0.1 |
0.20 |
|
||||
|
LLQ-650 |
150 |
80:1 |
8-650 |
0.65 |
0.35 |
86.7083 |
铝、铸铁 |
|||
|
LLQ-1000 |
150 |
90:1 |
11-1000 |
0.76 |
0.45 |
61.8990 |
铝、铸铁 |
|||
|
LLQ-1600 |
200 |
64:1 |
25-1600 |
1.2 |
0.50 |
50.2425 |
铝、 |
3.4 使用条件
3.4.1 标准状态条件：P=101.325 kPa T= 293.15K
3.4.2 使用条件：
a.环境温度：－25℃～+80℃ b.介质温度：－20℃～+60℃
c.相对湿度：5%～95% d.大气压力：86KPa～106Kpa
3.5电气性能指标：
3.5.1工作电源：a.内电源：1节3.6VDC锂电池，电池电压在3.1V～3.6V时均可正常工作。
当电压低于3.1V时，应更换电池。
b.外电源：±24VDC±15%，纹波≤±5%，适用于4～20mA输出，脉冲输出，RS-485等；
3.5.2整机功耗：外电源，﹤1W
内电源，平均功耗≤1m W，可连续工作五年以上。
3.5.3 工况脉冲输出方式
a. 工况脉冲信号, 直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平 ≦ 1V。该脉冲主要用于对仪表的标定。
b. 与标准体积流量成正比的频率信号，经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平 ≤ 1V。
c. 定标脉冲信号，输出幅度0～3V，输出脉冲宽度500ms。该脉冲主要用于城市燃气计量的IC卡控制装置或其它设备。该信号1m3输出1个脉冲。
3.5.4 电流输出：
4～20mA标准模拟电流输出功能
与标准体积流量成正比，4mA对应0 Nm3/h，20mA对应*大标准体积流量（该值可设定）。
输出形式为：二线制或三线制
3.5.5 RS485通信
通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接，进行串行通信。可显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。
3.5.6 GPRS通信
通过内装的GPRS系统，进行串行通信。可实现远程抄表系统
显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。
3.5.7 阀门控制输出：
可选择阀门控制型，直接控制阀门，实现独立控制和远程控制
四、选型与安装
4.1流量计选型
用户应根据管线输气量，介质可能达到的温度和压力范围，估算出管线的*高和*低体积流量，正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖*低和*高体积流量时，在压损允许下，应选小口径。
选型计算按照公式（1）
Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn
式中：Tg、Pg、Pa含义同上，Qg为体积流量，Qn为标准体积流量，Zn/Zg数值列于表2。因计算步长较大，表内数据仅供参考，表中数据按天然气真实密度Gr=0.600,氮气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1 Mpa，均可按Zn/Zg=1.00估算。
4.2选型实例：
已知某一供气管线实际工作压力为0.5MPa～0.6MPa（表压），介质温度范围为-10℃～+40℃，供气峰值量为400～500Nm3/h。当地大气压为101.3kPa，要求确定流量计的口径。
分析：由于前面表1中给出的流量范围为实际工作状态下的流量范围，因此需先将标况流量换算成工况流量，再选择合适的口径。
计算：当介质压力*低、温度*高时（估算选型可不考虑天然气压缩因子的影响），此时当处于供气峰期时具有*大体积流量，所以有：
同理，当介质压力*高、温度*低时，此时当处于供气谷期时具有*小体积流量，所以有：
即工作状态下介质的流量范围为227.2～933.7m3/h。由表1查得，需选取LLQ-1000A
4.3流量计外型尺寸及安装（见图3-54和表3）
图3 LLQ-10、LLQ-16、LLQ-20螺纹连接安装尺寸图
