1．引言
隨著(zhù)我國天然氣勘探量的增加和城市環(huán)保的日益迫切。城市氣化已經(jīng)成為全國各大、中城市的發(fā)展趨勢。在市場(chǎng)經(jīng)濟的作用下，城市燃氣輸配中的計量工作直接影響燃氣管理部門(mén)的生存和發(fā)展，同時(shí)也是這些部門(mén)工作的重要考核指標。那么面對國內外十幾個(gè)種類(lèi)、上百個(gè)品種的氣體流量儀表，如何根據流體的各種物性、流態(tài)、安裝要求與環(huán)境條件、經(jīng)濟性等合理選型、正確設計是做好計量工作的前提和基礎，也是各城市燃氣*和專(zhuān)業(yè)設計人員研究和探討的不朽主題。作為燃氣管理部門(mén)我們對管轄區域的計量收費工作極為重視，根據實(shí)際工況我們選擇試用了江蘇瑞特儀表有限公司生產(chǎn)的RTQ-Z-C系列智能氣體腰輪流量計這種容積式流量計量?jì)x表作為民用小區氣費封閉考核的計量?jì)x表。該系列儀表不僅具備容積式流量計的全部特點(diǎn)，而且與其智能積算部分的組合使該流量計在不損失計量精度的前提下，得到了較寬量程比，對居民小區用氣量波動(dòng)較大的干管計量尤為適用。
2．容積式氣體腰輪流量計的工作原理及特點(diǎn)：
2．1容積式流量計的工作原理:
容積式流量計內部設計有構成一定容積的空間，流量計內部的轉于是在從流入口流入流體的壓力作用下轉動(dòng)，隨著(zhù)轉子的轉動(dòng)，使流體從流入口流向排出口，這時(shí)轉于在轉動(dòng)過(guò)程中，轉子和流量計殼體之間形成一定容積空間，使流體充滿(mǎn)這一空間隨著(zhù)轉于的轉動(dòng),把流體不斷的送向排出口。如果設計好該空間的體積，測量轉子的轉動(dòng)次數，就能得出該空間給出的體積量，從而得到流過(guò)的流體體積。另外，根據每單位時(shí)間內測得的轉子的轉動(dòng)次數，可以得到的瞬時(shí)流量,這就是容積式流量計的測量原理。
2．2腰輪流量計的工作原理；
當被測流體流經(jīng)流量計時(shí)，流體的動(dòng)壓力使進(jìn)出口間形成一個(gè)差壓而推動(dòng)腰輪旋轉（如圖1）
當流體推動(dòng)D2軸上腰輪反時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)時(shí)，圖1A,與之相連的驅動(dòng)齒輪帶動(dòng)D1鈾上的腰輪順時(shí)針轉動(dòng)，轉動(dòng)90o后成為圖1C狀態(tài)，上邊的腰輪受流體推動(dòng)顧時(shí)針轉動(dòng)，驅動(dòng)齒輪帶動(dòng)下邊腰輪反時(shí)針旋轉，腰輪旋轉360o時(shí)，有四倍于計量室有效容積的流體排出流量計。這樣，兩個(gè)腰輪交換驅動(dòng)旋轉，隨著(zhù)腰輪的轉動(dòng)，流體經(jīng)由計量室不斷排出流量計。腰輪每轉一圈排出的流體體積是一個(gè)固定值，即排出量與腰輪軸轉數成正比，通過(guò)腰輪軸及其它傳動(dòng)機構，將旋轉的次數減速后傳遞到積算顯示部分。正是腰輪流量計的這種工作原理決定了這種流量計只要計量室內部配合間隙設計、組裝合理，它就會(huì )有較高的精度和較低的啟步流量，這一特性在民用小區燃氣計量中極為重要，它既滿(mǎn)足了居民正常用氣時(shí)的計量精度，又克服了其它類(lèi)型流量汁對居民用氣低峰時(shí)微小氣量的無(wú)能為力。
2．3 RTQ-Z-C系列氣體腰輪流量計智能積算部分工作原理：
如圖2所示，積算部分通過(guò)脈沖傳感器檢測到轉子軸的旋轉次數，這一脈沖信號經(jīng)過(guò)電路放大，濾波整形后送往微處理器進(jìn)行計數處理。微機按所輸入的儀表系數K值與所測得的脈沖數進(jìn)行計算，公式如下：
Q=3600×f/K
Q——流體流過(guò)流量?jì)x表的體積流量 單位：m3/h
f——脈沖頻率 單位：n/s
n——脈沖數
k———儀表系數單位： n/m3
得出流量值后送往LCD驅動(dòng)電路，驅動(dòng)LCD顯示流體瞬時(shí)流量。同時(shí)將Q值在流量計內部進(jìn)行累加并儲存，通過(guò)功能鍵可隨時(shí)查看流量計所計的累積氣量。
積算部分在微處理器的強大功能支持下采用不同的五個(gè)流量點(diǎn)輸入不同的儀表系數的方法，將容積式流量計特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性段進(jìn)行修正，以便流量計得到很寬的量程比，其曲線(xiàn)對比如圖3：
由特性曲線(xiàn)可以看出，RTQ-Z-C系列智能氣體腰輪流量計特性曲線(xiàn)的小流量部分明顯得到了改善，這也正是我們在民用氣區域封閉計量中所希望達到的。
3． RTQ-Z-C系列智能氣體腰輪流量計在區域封閉計量中的應用：
為了配合降差工作對民用氣采用區域封閉計量，劃小核算單位不失為一個(gè)可行之舉。它一方面可以通過(guò)小區進(jìn)區總表和分表的差值來(lái)考核小區收費員的工作，分析小區內部管網(wǎng)運行狀況；另一方面可以通過(guò)數據分析掌握整個(gè)管轄區域的氣量分配情況，有利于合理調配氣量保證居民用氣。
小區封閉計量特點(diǎn)：
1）用氣高峰和低峰相對比較集中，進(jìn)區干管氣流量變化范圍較大，要求總表有較寬的量程比。
2）用氣低峰氣流量很小，有時(shí)僅為幾個(gè)居民灶頭的用氣量，要求總表具有很低的啟步流量。
3）居民使用的普遍為隔膜式民用煤氣表，其正常運行情況下計量精度較高，不丟氣，要求總表計量精度高。
4）總表裝于調壓器后，室內安裝，和居民用氣工況基本一致，總表和分表均采用容積式流量計可消除不同類(lèi)型流量計由于燃氣組份變化給計量?jì)x表帶來(lái)的差值。
5）流量?jì)x表改造工作．受原工藝管道走向和安裝空間的局限性較大。
要求總表無(wú)前后直管段要求和靈活的安裝方式。
實(shí)踐證明RTQ-Z-C系列智能氣體腰輪流量計這種容積式流量計均能滿(mǎn)足上述要求。但特別應該注意的是流經(jīng)容積式流量計的被測介質(zhì)必須保持一定的清潔程度，即流量計前必須加裝氣體過(guò)濾器，否則將會(huì )影響容積式流量計的正常運行和可靠的精度保證。
綜合改造投資，居民小區的平均生活水平，小區居民生活習慣和地理位置，小區規模等諸多因素，選擇了位于科貿街的風(fēng)荷園1045戶(hù)商品住宅小區和位于王頂堤的榮遷西里3736戶(hù)平改居民小區，作為管轄區城內代表性的試點(diǎn)。風(fēng)荷園小區氣質(zhì)為天然氣根據以往掌握的用氣情況選裝了一臺RTQ-Z-C-300型智能氣體腰輪流量計，zui大工況流量300m3／h，精度±1％量程比1：60（即5—300m3/h），啟步流量3m3/h，上進(jìn)下出安裝，表前加裝氣體過(guò)濾器。榮遷西里小區，氣質(zhì)為天然氣，根據以前掌握的用氣情況選裝了一臺RTQ-Z-C-450型智能氣體腰輪流量計。zui大工況流量450m3/h，精度±1％，量程比1：60〔即7.5-450m3/h），啟步流量4.5m3/h,上進(jìn)下出安裝，表前加裝氣體過(guò)濾器。自2000年5月投入試運行至今已初見(jiàn)成效?，F以2000年7月20日至2000年8月20日一個(gè)月的報表數據為例，鳳荷園小區總供氣雖8520m3，銷(xiāo)氣量7991.5m3，進(jìn)銷(xiāo)差率6.2%沁榮遷西里小區總供氣量39830m3，銷(xiāo)氣量37318.27m3，進(jìn)銷(xiāo)差率6.31％兩小區與去年同期相比收費率均提高了10％左右。另外通過(guò)此方法進(jìn)行封閉計量較為準確的得到了各封閉小區的供銷(xiāo)差率，對提高小區運行和收費的管理水平打下了良好的基礎，一方面對偷氣、漏氣和收費工作中的“人情氣”等可以及時(shí)發(fā)現并采取措施，使燃氣管理部門(mén)減少經(jīng)濟損失，同時(shí)也給安全供氣工作提供了有利的監控手段；另一方面對小區收費員的工作也有了硬性的考核指標，使其加強了工作責任心。
當遇有小區規模較大，入區干管峰值流量較高時(shí)，既要兼顧上限流量，又要在小流量時(shí)不丟氣量，無(wú)形中提高了對入區總表量程比的要求。例如；假設某居民小區入區干管zui大流量為600 m3/h，zui小流量為6m3/h這就要求該位置的流量計量程比為1:100 ，各種流量?jì)x表滿(mǎn)足這個(gè)參數均比較困難，這時(shí)我們可以采用兩塊流量?jì)x表并聯(lián)安裝的方式解決這一問(wèn)題。在上述情況下采用兩臺RTQ-Z-C-300型智能氣體腰輪流量計并聯(lián)安裝（圖4），單表流量范圍為5—300m3/h精度±1%在用氣高峰時(shí)兩臺表同時(shí)投入運行，測量上限為600m3/h，即不超限運行，又能滿(mǎn)足計量精度。在用氣低峰時(shí)關(guān)閉一臺流量計，單臺運行的測量下限為5m3/h，可以滿(mǎn)足zui小流量的計量要求。這一切換過(guò)程可以人工完成，也可以通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)及控制電路自動(dòng)實(shí)現。
4．結論和建議
4．1由上例得到結論，容積式流量計的工作原理和構造決定了氣體腰輪流量計在城市居民用氣區域封閉計量中比較適用。它和智能積算顯示部分配合使用使該類(lèi)型流量?jì)x表更加完善。
4．2在條件允許的情況下選用RTQ-Z-A系列溫壓補償型智能氣體腰輪流量計，將工況流量直接轉換成標方（20℃，101.325Kpa）流量顯示儲存將會(huì )給燃氣部門(mén)的計量工作帶來(lái)更大的方便。（end）
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