Ротационные и турбинные счетчики

Измерение расхода газа производится различными способами. Два из них предполагают непосредственное размещение механизмов в потоке газа. При этом ротационные (роторные) счетчики осуществляют прямое измерение объема проходящего газа. А турбинные приборы определяют его по косвенному признаку — скорости вращения турбины, расположенной в потоке газа.

Принцип работы ротационных счетчиков

В ротационном счетчике преобразовательными элементами служат восьмиобразные роторы. Устройство (рис.1) состоит из корпуса, в полуцилиндрах которого размещены два взаимно перпендикулярных ротора, которые имеют вид восьмерок, плотно пригнанных к стенкам корпуса и друг к другу. Пространство между стенками корпуса и роторами является измерительным объемом. Роторы вращаются под действием разности давлений газа, поступающего через верхний и выходящего через нижний патрубки.

Рис.1 Схема работы ротационного счетчика

Принцип действия счетчика заключается в повторяющемся вытеснении объема газа из полостей, образованных роторами. Проходящий через счетчик поток газа заставляет синхронно вращаться роторы, вытесняя на выход счетчика определенный объем газа за один оборот. Вращение роторов через редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передается на роликовый счетный механизм.

Ротационные счетчики Омега

Рис.2 Ротационный счетчик Омега

Бытовые ротационные счетчики Омега РЛ (рис.2) имеют два типоразмера: G4 и G6. Основные технические характеристики счетчиков Омега РЛ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Межповерочный интервал составляет 8 лет. Средний срок службы – не менее 20 лет. Счетчик устанавливается в верхней части газопровода на вертикальном участке. Поток газа должен быть направлен сверху вниз в соответствии со стрелкой на корпусе. Нельзя устанавливать счетчик в нижней части газопровода, где он может быть засорен падающими с потоком газа окалиной, пылью и др. Во входном патрубке счетчика имеется сетчатый фильтр, но при сильно загрязненном газе рекомендуется установка дополнительного фильтра.

Ротационные счетчики RVG

Газовые счетчики RVG ведут учет неагрессивных, осушенных и очищенных газов: природного, пропана, воздуха, азота. Они регистрируют объем среды при рабочих условиях. Для приведения к объему при стандартных условиях счетчик может быть оснащен электронными корректорами ЕК270, ЕК260 или ТС220, ТС215, ТС210.

Рис. 3 Газовый счетчик RVG

Счетчик RVG (рис.3) состоит из:

• корпуса;

• двух оснований с подшипниками;

• двух роторов, синхронно вращающихся в противоположных направлениях за счет зубчатых колес синхронизатора;

• многоступенчатого редуктора;

• магнитной муфты;

• 8-ми разрядного роликового счетного механизма.

Корпус, два ротора и два основания образуют измерительную камеру счетчика. Детали счетчика, соприкасающиеся с рабочей средой, изготовлены из алюминиевого сплава и имеют специальное антикоррозионное покрытие. Для удобства считывания показаний корпус счетного механизма имеет возможность поворачиваться вокруг своей оси на 355⁰. Штуцеры отбора давления расположены на корпусе счётчика и позволяют производить измерение давления на входе и выходе счетчика. На корпусе счетчика расположены два отверстия, в которые могут быть установлены защитные гильзы датчиков температуры. Технические характеристики счетчиков RVG приведены в таблице 2.

Таблица 2

Счетчик может устанавливаться как на горизонтальных, так и вертикальных участках трубопровода. Направление потока газа при монтаже на вертикальном участке может быть, как сверху вниз, так и снизу вверх. Не рекомендуется устанавливать прибор в нижней части трубопровода, где возможно скопление конденсата.

Важно:

• прямолинейные участки трубопровода до и после счетчика не требуются;

• отсутствуют каких - либо требования к величине несоосности счётчика и трубопровода и к степени некруглости трубопровода;

• счетчик может быть установлен в непосредственной близости от фильтра газа или регулятора давления газа, а также иных местных сопротивлений.

Для турбинных счетчиков, ультразвуковых, вихревых расходомеров наличие изгибов газопровода, местных сопротивлений является критичным.

Счетчики крепят с помощью фланцев непосредственно на газопроводе (рис.4). Участок трубопровода перед счетчиком должен быть снабжен фильтром для очистки газа от механических примесей со степенью фильтрации не хуже 0,080 мм. Для качественной очистки газа фильтр перед счетчиком рекомендуется устанавливать не далее 3 метров от фланца счетчика.

Рис.4 Установка ротационного счетчика

Ротационные счетчики являются «самоочищаюмися» благодаря наличию острой кромки на наибольшем диаметре роторов. При работающем счетчике загрязнения, несущиеся с газом, проходят через счетчик беспрепятственно. Однако до пуска счетчика неподвижные роторы могут быть заклинены частицами окалины, ржавчины, падающими сверху из неочищенного газопровода, а также из задвижки, установленной непосредственно перед счетчиком. Установка задвижки на газопроводе непосредственно над счетчиком не допускается.

Если газ очищен плохо, перед счетчиком необходимо устанавливать фильтр. Участки газопровода, непосредственно присоединяемые к счетчику, должны быть перед монтажом тщательно прочищены ершом. После прочистки газопровод необходимо продуть.

Турбинные счетчики

В турбинном счетчике имеется турбина, которая вращается под действием потока газа со скоростью, пропорциональной объему протекающего газа. Вращение турбины через понижающий редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передается на счетный механизм, который находится вне газовой полости. Счетный механизм показывает суммарный объем газа, прошедшего через счетчик.

Рис.5 Турбинный счетчик

Турбинные счетчики (рис.5) представляют собой отрезок трубы с фланцами, в которой по ходу газа расположен входной струевыпрямитель, турбина с валом и подшипниковыми опорами вращения, а также задняя опора. На корпусе счетчика установлен масляный насос, который подает по трубкам масло к подшипникам. На корпусе турбины предусмотрены места для установки датчиков для измерения давления и температуры.

Турбинные счетчики СГ

Рис.6 Турбинный счетчик СГ

Турбинные счетчики СГ (рис.6) изготавливаются с условным проходом 50; 80; 100; 150 и 200 мм. Они предназначены для измерения объема различных газов, в том числе природного, и учета при коммерческих операциях. Счетчик состоит из турбинного преобразователя расхода газа с внутренней магнитной полумуфтой и головки счетчика с внешней магнитной полумуфтой. Счетная головка – механическая цифровая 8-ми разрядная.

1- счетчик; 2 — термопреобразователь сопротивления; 3 — кран; 4 - фильтр; 5, 6 — прямые участки

Рис.7 Монтаж турбинного счетчика

Счетчик монтируют на горизонтальном участке газопровода так, чтобы счетная головка была направлена вертикально вверх, а стрелка на корпусе счетчика совпала с направлением движения газа. Уплотнительные прокладки не должны выступать внутрь газопровода.

Счетчик должен быть установлен между прямыми участками труб постоянного сечения (рис.7). Сварные трубы могут использоваться при условии, что сварной шов не является спиральным. Перед счетчиком на расстоянии не менее 5 D_y (номинальных диаметров) и после счетчика на расстоянии не менее 4 D_y не допускается установка запорной арматуры, фильтров, отводов и переходных патрубков.

Перед счетчиком необходимо устанавливать фильтр для очистки газа от механических примесей. Корпус счетчика заземляется медным проводом сечением не менее 1,5 мм². 

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования