CN211234569U - 一种天然气热值计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气热值计量装置，包括热值仪、集成式气体超声波流量计、CPU计算控制模块、计量管路、空气提供单元、放散管路、声光燃气报警器，CPU计算控制模块连接热值仪和集成式气体超声波流量计，热值仪连接计量管路、空气提供单元和放散管路，声光燃气报警器连接CPU计算控制模块和计量管路。具有以下优点：结构简单便捷，计量精度高，可实时在线计量，防护程度高，可工业化生产。

Description

一种天然气热值计量装置

技术领域

本实用新型涉及一种天然气热值计量装置，属于仪表设备技术领域。

背景技术

目前国内天然气的计量方式普遍采用体积计量的方式进行贸易结算，忽略了同体积天然气所含热值能量的高低不同，因此继续采用体积计量对于贸易的双方都是不合理不公平的计量方式。因此一种使用较为准确且公平的能量计量方式，越来越被不同用户所需求。针对此计量需求，市场上出现针对天然气能量计量的不同设备/装置形式，但是普遍存在计量精度和准确度低，计量延时，防护程度不够，装置形式复杂，无法工业化生产等特点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种天然气热值计量装置，结构简单便捷，计量精度高，可实时在线计量，防护程度高，可工业化生产。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种天然气热值计量装置，包括热值仪、集成式气体超声波流量计、CPU计算控制模块、计量管路、空气提供单元、放散管路、声光燃气报警器，CPU计算控制模块连接热值仪和集成式气体超声波流量计，热值仪连接计量管路、空气提供单元和放散管路，声光燃气报警器连接CPU计算控制模块和计量管路。

进一步的，所述计量管路包括两条支管路，其中一条支管路为使用状态，另外一条支管路为备用状态。

进一步的，所述计量管路的进气口和出气口处设有气体进出口法兰，可直接跟工业管路连接，计量管路上按照天然气运行方向依次安装有过滤器、集成式气体超声波流量计、自动控制阀和压力表。

进一步的，所述自动控制阀连接CPU计算控制模块，CPU计算控制模块控制自动控制阀的开度。

进一步的，所述放散管路包括放散管和管道阻火器，放散管一端连接热值仪，放散管从热值仪接出后安装管道阻火器。

进一步的，放散管的另一自由端采用倒U形设计，放散管的出气口向下设置。

进一步的，所述空气提供单元采用压缩空气罐或吸气泵的形式为热值仪提供所需空气。

进一步的，所述计量装置还包括防护箱体，热值仪、CPU计算控制模块、计量管路、空气提供单元和声光燃气报警器安装在防护箱体内，放散管路的管道阻火器位于防护箱体内，放散管的出气口位于防护箱体外。

进一步的，所述防护箱体是封闭的，防护箱体上设有百叶窗用于空气对流，防护箱体采用阻火板制成。

进一步的，所述防护箱体的下部固定安装有底座，底座上面承托了热值仪、CPU计算控制模块、计量管路、空气提供单元、放散管路和声光燃气报警器。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

1、采用光学和声学双重检测计量，使热值输出结果更准确；

2、采用集成温度和压力传感器的集成式气体超声波流量计，使装置总形式更简单便捷；

3、采用一用一备计量管路，使计量无中断风险。

4、本装置均采用已工业化生产的部件，使整体装置可工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

附图1是本实用新型实施例中天然气热值计量装置的结构示意图；

附图2是本实用新型实施例中附图1的前视图；

附图3是本实用新型实施例中附图1的后视图；

附图4是本实用新型实施例中计量管路的前视图；

附图5是本实用新型实施例中计量管路的后视图；

附图6是本实用新型实施例中放散管路的结构示意图；

附图7是本实用新型实施例中防护箱体的结构示意图；

附图8是本实用新型实施例中天然气热值计量装置的整体外观结构示意图；

图中，

1-热值仪；2-集成式气体超声波流量计；3-CPU计算控制模块；4-计量管路；5-空气提供单元；6-放散管路；7-声光燃气报警器；8-底座；9-管道阻火器；10-自动控制阀；11-过滤器；12-压力表；13-气体进出口法兰；14-放散管；15-压缩空气罐；16-吸气泵；17-防护箱体。

具体实施方式

实施例1，如图1至图8所示，一种天然气热值计量装置，包括热值仪1、集成式气体超声波流量计2、CPU计算控制模块3、计量管路4、空气提供单元5、放散管路6、声光燃气报警器7，CPU计算控制模块3连接热值仪1和集成式气体超声波流量计2，热值仪1连接计量管路4、空气提供单元5和放散管路6，声光燃气报警器7连接CPU计算控制模块3和计量管路4。

所述热值仪1采用光学传感器和声学传感器，通过测量折射率和声速的计算方法，实现准确输出热值，可将热值以4-20mA模拟量或数字量上传到CPU计算控制模块3用于累计热值计算。

所述热值仪1设有3个接点信号用于其自身状态的输出，如果其自身出现异常，则热值仪1可输出不同的异常信号，用于对其实施状态的检测。

所述热值仪1需从计量管路4取得被测天然气，从空气提供单元5取得对比空气，用于天然气的热值检测。

所述CPU计算控制单元3可主动收集能量计算所需参数，且可将结果上传至总控中心。

所述CPU计算控制模块3可以远程无线发送相关信号至总控中心，用于天然气热值的实时监测，对管路供气状态的实时控制。

所述集成式气体超声波流量计2集成了温度和压力传感器，通过内部计算可输出温度、压力、流量等能量计算所需参数。

所述热值仪1实时且瞬时输出天然气热值c，集成式气体超声波流量计2实时且瞬时提供天然气的瞬时流量q，CPU计算控制模块3按需主动从热值仪1取得热值c和从集成式气体超声波流量计2取得瞬时流量q，并计算天然气累计热值传输到总控中心。

所述CPU计算控制模块3计算累计热值按照累计热值计算公式：累计热值Q(MJ/Time)＝热值c(MJ/Nm3)×流量q(Nm3/Time)，CPU计算控制模块3便可计算出天然气累计热值，此热值可向上传输到总控中心，用于天然气的调度控制。

所述CPU计算控制模块3向热值仪1和集成式气体超声波流量计2取值的具体取值间隔时间通过CPU计算控制模块3设定。

所述计量管路4包括两条支管路，其中一条支管路为使用状态，另外一条支管路为备用状态，一用一备形式，当一条支管路部件出现故障时可以无缝启用另一条支管路，避免计量空档。

所述计量管路4的进气口和出气口处设有气体进出口法兰13，可直接跟工业管路连接，计量管路4上按照天然气运行方向依次安装有过滤器11、集成式气体超声波流量计2、自动控制阀10和压力表12。

所述自动控制阀10连接CPU计算控制模块3，CPU计算控制模块3控制自动控制阀10的开度，根据天然气的热值状态进行实时控制，如果超出设定范围时或者其他现场异常情况，可以通过控制自动控制阀10的开度来对管道的气体流量进行限流或者关闭供气，对自动控制阀10的控制可以自动控制也可手动控制，可以现场操作，也可在总控室远程操作。

所述放散管路6包括放散管14和管道阻火器9，放散管14一端连接热值仪1，放散管14从热值仪1接出后安装管道阻火器9，放管道阻火器9杜绝了外部可能火源向天然气管路的扩散，大大提高了安全性，放散管14的另一自由端采用倒U形设计，放散管14的出气口向下设置，减小雨水和风阻对气体放散的影响，热值仪1的检测对被检气体是无损耗，热值仪1检测后的天然气通过放散管路6向大气中进行放散。

所述空气提供单元5采用压缩空气罐15或吸气泵16的形式为热值仪提供所需空气，用户根据需要选择压缩空气罐15或吸气泵16中的一种，如果用户现场是有人值守或者是有巡查人员，则可选吸气泵16，如果用户现场是无人值守，则选压缩空气罐15，且压缩空气罐15的数量为两个，采用一用一备的形式，满足不间断的供气需求。

所述声光燃气报警器7用于实时检测现场管路或部件是否存在泄露，一旦发现泄露可现场实时发出报警声和红色报警色，并且可将报警信息上传至CPU计算控制模块3，由CPU计算控制模块3上传总控中心来实现关自动控制阀10等对应处理措施。

所述计量装置还包括防护箱体17，热值仪1、CPU计算控制模块3、计量管路4、空气提供单元5和声光燃气报警器7安装在防护箱体17内，放散管路6的管道阻火器9位于防护箱体17内，放散管14的出气口位于防护箱体17外，方便天然气放散。

所述防护箱体17的下部固定安装有底座8，底座8上面承托了热值仪1、CPU计算控制模块3、计量管路4、空气提供单元5、放散管路6和声光燃气报警器7，防护箱体17是封闭的，防护箱体17上设有百叶窗用于空气对流，防护箱体17采用阻火板制成，因此对此天然气热值计量装置内部器件，可以起到防雨雪、防雷击、防盗、阻火的作用。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种天然气热值计量装置，其特征在于：包括热值仪(1)、集成式气体超声波流量计(2)、CPU计算控制模块(3)、计量管路(4)、空气提供单元(5)、放散管路(6)、声光燃气报警器(7)，CPU计算控制模块(3)连接热值仪(1)和集成式气体超声波流量计(2)，热值仪(1)连接计量管路(4)、空气提供单元(5)和放散管路(6)，声光燃气报警器(7)连接CPU计算控制模块(3)和计量管路(4)。

2.如权利要求1所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述计量管路(4)包括两条支管路，其中一条支管路为使用状态，另外一条支管路为备用状态。

3.如权利要求1所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述计量管路(4)的进气口和出气口处设有气体进出口法兰(13)，可直接跟工业管路连接，计量管路(4)上按照天然气运行方向依次安装有过滤器(11)、集成式气体超声波流量计(2)、自动控制阀(10)和压力表(12)。

4.如权利要求3所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述自动控制阀(10)连接CPU计算控制模块(3)，CPU计算控制模块(3)控制自动控制阀(10)的开度。

5.如权利要求1所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述放散管路(6)包括放散管(14)和管道阻火器(9)，放散管(14)一端连接热值仪(1)，放散管(14)从热值仪(1)接出后安装管道阻火器(9)。

6.如权利要求1所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：放散管(14)的另一自由端采用倒U形设计，放散管(14)的出气口向下设置。

7.如权利要求1所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述空气提供单元(5)采用压缩空气罐(15)或吸气泵(16)的形式为热值仪提供所需空气。

8.如权利要求5所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述计量装置还包括防护箱体(17)，热值仪(1)、CPU计算控制模块(3)、计量管路(4)、空气提供单元(5)和声光燃气报警器(7)安装在防护箱体(17)内，放散管路(6)的管道阻火器(9)位于防护箱体(17)内，放散管(14)的出气口位于防护箱体(17)外。

9.如权利要求8所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述防护箱体(17)是封闭的，防护箱体(17)上设有百叶窗用于空气对流，防护箱体(17)采用阻火板制成。

10.如权利要求8所述的一种天然气热值计量装置，其特征在于：所述防护箱体(17)的下部固定安装有底座(8)，底座(8)上面承托了热值仪(1)、CPU计算控制模块(3)、计量管路(4)、空气提供单元(5)、放散管路(6)和声光燃气报警器(7)。

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