CN110857878B - 天然气流量计校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气流量计校准方法,应用于天然气流量计校准装置,该装置包括:顺次连通的增压机构、高压储气机构、调压机构、标准天然气流量计、待校准天然气流量计;该方法包括:利用增压机构对天然气进行增压;将增压后的天然气输送至高压储气机构的第一高压储气单元或第二高压储气单元内,并使第一高压储气单元、第二高压储气单元向调压机构内交替输送预设压力的增压后的天然气;利用调压机构,将增压后的天然气的压力调整至与待校准天然气流量计的工作压力相同;将调压后的天然气依次经过标准天然气流量计、待校准天然气流量计,根据标准天然气流量计、待校准天然气流量计的检测结果,对待校准天然气流量计进行校准。
Description
技术领域
本发明涉及气体流量检测领域,特别涉及一种天然气流量计校准方法。
背景技术
为了保证天然气贸易计量的准确性、可靠性和公正性,则需要对天然气流量计进行校准(即待校准天然气流量计),以保证其测量的准确性。
目前,通常利用标准天然气流量计对待校准天然气流量计进行校准,具体为,将天然气气源中的天然气依次通过标准天然气流量计、待校准天然气流量计,然后,对比标准天然气流量计、待校准天然气流量计所测量的结果,对待校准天然气流量计进行校准。
发明人发现现有技术至少存在以下问题:
若上述天然气气源中的天然气的压力过低的话,会影响标准天然气流量计对待校准天然气流量计的校准准确度。
发明内容
本发明实施例提供了一种天然气流量计校准方法,可以解决上述问题。所述技术方案如下:
一种天然气流量计校准方法,所述天然气流量计校准方法应用于天然气流量计校准装置,其中,所述装置包括:通过管道顺次连通的增压机构、高压储气机构、调压机构、标准天然气流量计、待校准天然气流量计,且所述高压储气机构包括:进、出口分别与所述增压机构、所述调压机构连通的第一高压储气单元,以及进、出口分别与所述增压机构、所述调压机构连通的第二高压储气单元;
所述天然气流量计校准方法包括:利用所述增压机构对由天然气气源获取的天然气进行增压;
将增压后的天然气输送至所述第一高压储气单元或所述第二高压储气单元内,并使所述第一高压储气单元、所述第二高压储气单元向所述调压机构内交替输送预设压力的增压后的天然气;
利用所述调压机构,将所述增压后的天然气的压力降低至与所述待校准天然气流量计的工作压力相同;
将调压后的天然气依次经过所述标准天然气流量计、所述待校准天然气流量计,并根据所述标准天然气流量计、所述待校准天然气流量计的检测结果,对所述待校准天然气流量计进行校准。
在一种可能的设计方式中,所述将增压后的天然气输送至所述第一高压储气单元或所述第二高压储气单元内,并使所述第一高压储气单元、所述第二高压储气单元向所述调压机构内交替输送预设压力的增压后的天然气,包括:
利用第一压力传感器获取第一高压储气单元的气体压力信息,并传递至第一气阀控制器,并同时利用第二压力传感器获取第二高压储气单元的气体压力信息,并传递至第二气阀控制器;
若所述第一高压储气单元的气体压力小于所述预设压力,所述第二高压储气单元的气体压力大于或等于所述预设压力,利用所述第一气阀控制器打开所述第一高压储气单元的进口以及所述第二高压储气单元的出口,以向所述第一高压储气单元内输送所述增压后的天然气,并将所述第二高压储气单元内的增压后的天然气输送至所述调压机构内,
若所述第一高压储气单元的气体压力大于或等于所述预设压力,所述第二高压储气单元的气体压力小于所述预设压力,利用第二气阀控制器打开所述第一高压储气单元的出口以及所述第二高压储气单元的进口,以向所述第而储气单元内输送所述增压后的天然气,并将所述第一高压储气单元内的增压后的天然气输送至所述调压机构内。
在一种可能的设计方式中,所述天然气流量计校准方法还包括:通过低压储气机构将流经所述待校准天然气流量计的调压后的天然气输送至所述增压机构内。
在一种可能的设计方式中,所述利用所述调压机构,将所述增压后的天然气的压力降低至与所述待校准天然气流量计的工作压力相同,包括:
将所述高压储气机构中的增压后的天然气输送至所述调压机构内;
利用第三压力传感器获取所述调压机构的气体压力信息,并传递至第三气阀控制器;
若所述调压机构的气体压力大于所述工作压力,利用所述第三气阀控制器,打开所述调压机构的放空口,以排放所述调压机构内的增压后的天然气,直至所述调压机构的气体压力等于所述工作压力,然后,将所述调压机构内的增压后的天然气输送至所述标准天然气流量计中。
在一种可能的设计方式中,所述天然气流量计校准方法还包括:将由所述调压机构的放空口所排出的增压后的天然气通过所述低压储气机构输送至所述增压机构中,以进行增压。
在一种可能的设计方式中,所述预设压力比所述工作压力大0.5Mpa~1.8Mpa。
在一种可能的设计方式中,所述预设压力比所述工作压力大0.9Mpa~1.2Mpa。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本发明实施例提供的天然气流量计校准方法,通过增压机构将天然气的压力增加至大于与待校准天然气流量计相适配的工作压力,以及通过高压储气机构的第一高压储气单元、第二高压储气单元可轮流向调压机构内输送压力稳定的天然气,即压力大于待校准天然气流量计在实际检测时的工作环境气压,并通过调压机构向输送压力与待校准天然气流量计在实际检测时的工作环境气压相同的天然气,可保证天然气流量机校准装置的校准压力不受天然气压力的限制,这既可提高对待校准天然气流量计的校准准确性,也可满足对不同工作环境气压下的天然气流量计进行校准,提高适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的天然气流量计校准装置的结构示意图
图2是本发明实施例提供的高压储气机构的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的第一高压储气单元、第二高压储气单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的调压机构的结构示意图。
其中,附图中的各个标号说明如下:
1-增压机构;
2-高压储气机构;
21-第一高压储气单元;
211-第一电磁阀;
212-第二电磁阀;
213-第一压力传感器;
21a-第一进气主干线;
21b-第一出气主干线;
21c-第一天然气支线;
21d-第一储气罐;
22-第二高压储气单元;
221-第三电磁阀;
222-第四电磁阀;
223-第二压力传感器;
22a-第二进气主干线;
22b-第二出气主干线;
22c-第二天然气支线;
22d-第二储气罐;
23-第一气阀控制器;
24-第二气阀控制器;
3-调压机构;
31-调压罐;
311-第三压力传感器;
312-第五电磁阀;
313-第六电磁阀;
32-第三气阀控制器;
4-标准天然气流量计;
5-待校准天然气流量计;
6-低压储气机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例所涉及的与待校准天然气流量计5的工作压力指的是,待校准天然气流量计5在实际检测时的工作环境气压。
本发明实施例提供了一种天然气流量计校准方法,该方法应用于天然气流量计校准装置。其中,如附图1所示,该装置包括:通过管道顺次连通的增压机构1、高压储气机构2、调压机构3、标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5,且高压储气机构2包括:进、出口分别与增压机构1、调压机构3连通的第一高压储气单元21,以及进、出口分别与增压机构1、调压机构3连通的第二高压储气单元22。
进一步地,该方法包括:
步骤S1、利用增压机构1对由天然气气源获取的天然气进行增压。
步骤S2、将增压后的天然气输送至第一高压储气单元21或第二高压储气单元22内,并使第一高压储气单元21、第二高压储气单元22向调压机构3内交替输送预设压力的增压后的天然气。
步骤S3、利用调压机构3,将增压后的天然气的压力调降低与所述待校准天然气流量计5的工作压力相同。
步骤S4、将调压后的天然气依次经过标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5,并根据标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5的检测结果,对待校准天然气流量计5进行校准。
可见,本发明实施例提供的天然气流量计校准方法,通过增压机构1将天然气的压力增加至大于待校准天然气流量计5的工作压力,以及通过高压储气机构2的第一高压储气单元21、第二高压储气单元22可轮流向调压机构3内输送压力稳定的天然气,即压力大于待校准天然气流量计5在实际检测时的工作环境气压,并通过调压机构3向输送压力与待校准天然气流量计5在实际检测时的工作环境气压相同的天然气,可保证天然气流量机校准装置的校准压力不受天然气压力的限制,这既可提高对待校准天然气流量计5的校准准确性,也可满足对不同工作环境气压下的天然气流量计进行校准,提高适用范围。
下面对本发明实施例提供的天然气流量计校准方法的各个步骤进行说明:
针对于步骤S1,可具体为,将天然气气源内的天然气输送至增压机构1内,并利用该增压机构1对该天然气进行增压。
其中,上述天然气气源可为上游天然气气源。
另外,增压机构1可包括至少一台离心式气体压缩机。在实际应用中,可根据高压储气机构2的容积计算离心式压缩机的排量,进而选择离心式气体压缩机的型号;另外,可根据标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5可检测的气体流量大小选择离心式气体压缩机的个数,以满足增压时间和最大化节约运行成本的需求。
针对于步骤S2,可具体包括:
步骤201,利用第一压力传感器213获取第一高压储气单元21的气体压力信息,并传递至第一气阀控制器23,并同时利用第二压力传感器223获取第二高压储气单元22的气体压力信息,并传递至第二气阀控制器24。
步骤202,若第一高压储气单元21的气体压力小于预设压力,第二高压储气单元22的气体压力大于或等于预设压力,利用第一气阀控制器23打开第一高压储气单元21的进口以及第二高压储气单元22的出口,以向第一高压储气单元21内输送增压后的天然气,并将第二高压储气单元22内的增压后的天然气输送至调压机构3内,
若第一高压储气单元21的气体压力大于或等于预设压力,第二高压储气单元22的气体压力小于预设压力,利用第二气阀控制器24打开第一高压储气单元21的出口以及第二高压储气单元22的进口,以向第而储气单元内输送增压后的天然气,并将第一高压储气单元21内的增压后的天然气输送至调压机构3内。
其中,可在第一高压储气单元21的进口设置第一电磁阀211,出口设置第二电磁阀212,以自动控制第一高压储气单元21的进、出口的开与关;同样地,可在第二高压储气单元22的进口设置第三电磁阀221,出口设置第四电磁阀222,以自动控制第二高压储气单元22的进、出口的开与关。
则,对应地,如附图2所示,高压储气机构2包括:进、出口分别与增压机构1、调压机构3连通的第一高压储气单元21,第一高压储气单元21的进、出口分别设置有第一电磁阀211、第二电磁阀212,且第一高压储气单元21上还设置有第一压力传感器213;进、出口分别与增压机构1、调压机构3连通的第二高压储气单元22,第二高压储气单元22的进、出口分别设置有第三电磁阀221、第四电磁阀222,且第二高压储气单元22上还设置有第二压力传感器223;与第一电磁阀211、第四电磁阀222、第一压力传感器213电连接的第一气阀控制器23,用于接收第一压力传感器213传递的第一高压储气单元21的气体压力信息,并根据第一高压储气单元21的气体压力信息控制第一电磁阀211、第四电磁阀222的开与关;与第二电磁阀212、第三电磁阀221、第二压力传感器223电连接的第二气阀控制器24,用于接收第二压力传感器223传递的第二高压储气单元22的气体压力信息,并根据第二高压储气单元22的气体压力信息控制所述第二电磁阀212、第三电磁阀221的开与关。
进一步地,为了满足不同可检测流量范围的标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5的测量、校准,本发明实施例中,如附图3所示,第一高压储气单元21包括:第一进气主干线21a、第一出气主干线21b、多个第一天然气支线21c、多个第一储气罐21d;第一进气主干线21a与增压机构1连通,第一进气主干线21a上还设置有第一电磁阀211;第一出气主干线21b与调压机构3连通,第一出气主干线21b上还设置有第二电磁阀212;多个第一天然气支线21c以并联的方式设置在第一进气主干线21a与第一出气主干线21b之间;第一储气罐21d的进、出口与对应的第一天然气支线21c连通,第一储气罐21d的进、出口上分别设置有手动阀;且,至少一个第一储气罐21d上设置有第一压力传感器213213。
通过如上设置,可根据标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5可检测的流量范围,确定在线运行的第一储气罐21d的个数,即确定进口与增压机构1连通、出口与调压机构3连通的第一储气罐21d的个数,进而可改变第一高压储气单元21的容积。
需要说明的是,每个第一储气罐21d的进、出口处于相同的工作状态,例如,同时处于打开状态,或者同时处于关闭状态。且,每个第一储气罐21d的进、出口只与同一个第一天然气支线21c连通。
其中,关于第一储气罐21d的设置个数,可设置3个~10个,举例来说,可设置3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个等。
另外,可在至少一个第一储气罐21d上设置有第一压力传感器213,例如可在一个第一储气罐21d上设置有第一压力传感器213,也或者在每个第一储气罐21d上均设置有第一压力传感器213等。需要说明的是,每个第一储气罐21d的天然气压力相同。
同样地,为了满足不同可检测流量范围的标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5M的测量、校准,本发明实施例中,如附图3所示,第二高压储气单元22包括:第二进气主干线22a、第二出气主干线22b、多个第二天然气支线22c、多个第二储气罐22d;第二进气主干线22a与增压机构1连通,第二进气主干线22a上还设置有第三电磁阀221;第二出气主干线22b与调压机构3连通,第二出气主干线22b上还设置有第四电磁阀222;多个第二天然气支线22c以并联的方式设置在第二进气主干线22a与第二出气主干线22b之间;第二储气罐22d的进、出口与对应的第二天然气支线22c连通,第二储气罐22d的进、出口上分别设置有手动阀;且,至少一个第二储气罐22d上设置有第二压力传感器223。
通过如上设置,可根据标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5可检测的流量范围,确定在线运行的第二储气罐22d的个数,即确定进口与增压机构1连通、出口与调压机构3连通的第二储气罐22d的个数,进而可改变第二高压储气单元22的容积。
需要说明的是,每个第二储气罐22d的进、出口处于相同的工作状态,例如,同时处于打开状态,或者同时处于关闭状态。且,每个第二储气罐22d的进、出口只与同一个第二天然气支线22c连通。
其中,关于第二储气罐22d的设置个数,可设置3个~10个,举例来说,可设置3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个等。
另外,可在至少一个第二储气罐22d上设置有第二压力传感器223,例如可在一个第二储气罐22d上设置有第二压力传感器223,也或者在每个第二储气罐22d上均设置有第二压力传感器223等。需要说明的是,每个第二储气罐22d的天然气压力相同。
若经增压机构1、高压储气机构2处理过的天然气压力仍小于待校准天然气流量计5的工作压力,此时,可将由高压储气机构2流出的增压后的天然气再次输送至增压机构1中,以对该天然气进行再次增压,直至天然气的压力大于待校准天然气流量计5的工作压力。
对应地,如附图1所示,可在高压储气机构2的出口与低压储气机构6的出口之间设置天然气输送管道,且在该天然气输送管道中靠近调压机构3的端口设置有阀门,在调压机构3的进气口设置阀门,以及在低压储气机构6的出气口设置有单向阀。
为了实现在对待校准天然气流量计5进行校准过程中,能循环利用天然气,以节约资源,以及为了能效避免因天然气循环流动对校准结果准确性的影响,本发明实施例中,该方法还包括:通过低压储气机构6将流经待校准天然气流量计5的调压后的天然气输送至增压机构1内。
需要说明的是,上述低压储气机构6起到贮存低压天然气的作用,该低压天然气为依次经调压机构3、标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5的增压后的天然气,其中,增压后的天然气经过上述装置后压力会降低。
则,对应地,如附图1所示,该天然气流量计校准装置还包括:设置于待校准天然气流量计5与增压机构1之间的低压储气机构6。
其中,低压储气机构6可为储气罐,且储气罐的进口处设置有阀门,并通过管道与待校准天然气流量计5连通,储气罐的出口处设置有阀门,并通过管道与增压机构1连通。
针对于步骤S3,该步骤可包括:
步骤301、将高压储气机构2中的增压后的天然气输送至调压机构3内。
步骤302、利用第三压力传感器311获取调压机构3的气体压力信息,并传递至第三气阀控制器32。
步骤303、若调压机构3的气体压力大于工作压力,利用第三气阀控制器32,打开调压机构3的放空口,以排放调压机构3内的增压后的天然气,直至调压机构3的气体压力等于工作压力,然后,将调压机构3内的增压后的天然气输送至标准天然气流量计4中。
其中,可在调压机构3的放空口设置第五电磁阀312,以使第三气阀控制器32控制放空口的开与关;另外,可在调压机构3的出口设置第六电磁阀313,以使第三气阀控制器32控制调压机构3是否向标准天然气流量计4内输送调压后的天然气。
对应地,如附图4所示,调压机构3包括:进、出口分别与高压储气机构2、标准天然气流量计4连通的调压罐31;设置在调压罐31上的第三压力传感器311、第五电磁阀312,第五电磁阀312用于排放调压罐31内的增压后的天然气;设置在调压罐31的出口处的第六电磁阀313;分别与第三压力传感器311、第五电磁阀312、第六电磁阀313的第三气阀控制器32,用于接收第三压力传感器311传递的所述调压罐31的气体压力信息,并根据调压罐31的气体压力信息控制第五电磁阀312、第六电磁阀313的开与关。
那么,当调压机构3对增压后的天然气进行调压时,先关闭第五电磁阀312、第六电磁阀313,并将增压后的天然气输送至调压机构3的调压罐31内。利用第三压力传感器311获取流入至调压罐31的气体压力信息,并将天然气压力信息传递至第三气阀控制器32,若调压罐31的天然气压力大于待校准天然气流量计5在实际检测时的工作环境气压,利用第三气阀控制器32,打开第五电磁阀312,排放一部分天然气,直至调压罐31的气体压力等于待校准天然气流量计5在实际检测时的工作环境气压,此时再利用第三气阀控制器32,关闭第五电磁阀312,打开第六电磁阀313,使符合要求的天然气依次流入至标准天然气流量计4、待校准天然气流量计5内。
进一步地,为了提高对排放出来的天然气进行循环利用,本发明实施例提供的方法还包括:将由调压机构3的放空口所排出的增压后的天然气通过低压储气机构6输送至增压机构1中,以进行增压。
则,对应地,如附图1所示,调压罐31的放空口可通过管道与低压储气机构6的进口连通。
本发明实施例中,预设压力比工作压力(即待校准天然气流量计5M在实际检测时的工作环境气压)高0.5Mpa~1.8Mpa(举例来说,可设置为0.5Mpa、0.8Mpa、1.1Mpa、1.4Mpa、1.7Mpa、1.8Mpa等)。
优选地,可设置为0.9Mpa~1.2Mpa(举例来说,可设置为0.9Mpa、1.0Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa等),以更加方便调节和控制调压机构33内的增压后的天然气压力,从而获得更加稳定的校准结果。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的说明性实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种天然气流量计校准方法,其特征在于,所述天然气流量计校准方法应用于天然气流量计校准装置,其中,所述装置包括:通过管道顺次连通的增压机构(1)、高压储气机构(2)、调压机构(3)、标准天然气流量计(4)、待校准天然气流量计(5)以及低压储气机构(6),且所述高压储气机构(2)包括:进、出口分别与所述增压机构(1)、所述调压机构(3)连通的第一高压储气单元(21),以及进、出口分别与所述增压机构(1)、所述调压机构(3)连通的第二高压储气单元(22),所述低压储气机构(6)的进口与所述待校准天然气流量计(5)连通,所述低压储气机构(6)的出口与所述增压机构(1)连通;
所述天然气流量计校准方法包括:利用所述增压机构(1)对由天然气气源获取的天然气进行增压;
将增压后的天然气输送至所述第一高压储气单元(21)或所述第二高压储气单元(22)内;
利用第一压力传感器(213)获取第一高压储气单元(21)的气体压力信息,并传递至第一气阀控制器(23),并同时利用第二压力传感器(223)获取第二高压储气单元(22)的气体压力信息,并传递至第二气阀控制器(24);
若所述第一高压储气单元(21)的气体压力小于预设压力,所述第二高压储气单元(22)的气体压力大于或等于所述预设压力,利用所述第一气阀控制器(23)打开所述第一高压储气单元(21)的进口以及所述第二高压储气单元(22)的出口,以向所述第一高压储气单元(21)内输送所述增压后的天然气,并将所述第二高压储气单元(22)内的增压后的天然气输送至所述调压机构(3)内,
若所述第一高压储气单元(21)的气体压力大于或等于所述预设压力,所述第二高压储气单元(22)的气体压力小于所述预设压力,利用所述第二气阀控制器(24)打开所述第一高压储气单元(21)的出口以及所述第二高压储气单元(22)的进口,以向所述第二高压储气单元(22)内输送所述增压后的天然气,并将所述第一高压储气单元(21)内的增压后的天然气输送至所述调压机构(3)内;
利用所述调压机构(3),将所述增压后的天然气的压力降低至与所述待校准天然气流量计(5)的工作压力相同;
将调压后的天然气依次经过所述标准天然气流量计(4)、所述待校准天然气流量计(5),并根据所述标准天然气流量计(4)、所述待校准天然气流量计(5)的检测结果,对所述待校准天然气流量计(5)进行校准;
通过低压储气机构(6)将流经待校准天然气流量计(5)的调压后的天然气输送至增压机构(1)内。
2.根据权利要求1所述的天然气流量计校准方法,其特征在于,所述利用所述调压机构(3),将所述增压后的天然气的压力降低至与所述待校准天然气流量计(5)的工作压力相同,包括:
将所述高压储气机构(2)中的增压后的天然气输送至所述调压机构(3)内;
利用第三压力传感器(311)获取所述调压机构(3)的气体压力信息,并传递至第三气阀控制器(32);
若所述调压机构(3)的气体压力大于所述工作压力,利用所述第三气阀控制器(32),打开所述调压机构(3)的放空口,以排放所述调压机构(3)内的增压后的天然气,直至所述调压机构(3)的气体压力等于所述工作压力,然后,将所述调压机构(3)内的增压后的天然气输送至所述标准天然气流量计(4)中。
3.根据权利要求2所述的天然气流量计校准方法,其特征在于,所述天然气流量计校准方法还包括:将由所述调压机构(3)的放空口所排出的增压后的天然气输通过所述低压储气机构(6)送至所述增压机构(1)中,以进行增压。
4.根据权利要求1所述的天然气流量计校准方法,其特征在于,所述预设压力比所述工作压力大0.5Mpa~1.8Mpa。
5.根据权利要求4所述的天然气流量计校准方法,其特征在于,所述预设压力比所述工作压力大0.9Mpa~1.2Mpa。
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