重庆科技学院本科生课程设计报告 1 绪论
1.3天然气流量计
天然气流量计量是由天然气用流量计本体、二次仪表（或检测补偿计算装置）以及天然气组分分析系统构成，具有测量、分析、计算和积算设备所组成的完整体系。最常用的是孔板流量计（或称标准孔板流量计）和容积式流量计。近年来有许多新型流量计出现，如涡轮流量计、超声波流量计、涡街流量计、旋进涡轮流量计和新结构不同形式的旋转容积式流量计和不同原理与结构形式的质量流量计等。几乎大多数流量计都要求其前后有一段规定的直管段要求，以期望达到流体在流入流量计前其流动状态达到充分发展的速度分布，确保流量测量的准确度。
流量测量方法和仪表的种类繁多，分类方法也很多。至今为止，可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。
这60多种流量仪表，每种产品都有它特定的适用性，也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类；按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。
涡街流量计在流体中安放一个非流线型旋涡发生体，使流体在发生体两侧交替地分离，释放出两串规则地交错排列的旋涡，且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量计。主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。
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2.1设计依据
流量计选型是指按照生产要求，从仪表产品供应的实际情况出发，综合地考虑测量的安全、准确和经济性，并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。
①安全可靠、准确节能原则。
流量测量的安全可靠，首先是测量方式可靠，即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故；然后测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。在保证仪表安全运行的基础上，力求提高仪表的准确性和节能性。为此，不仅要选用满足准确度要求的显示仪表，而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。
②量程范围。
正确地选择仪表的规格，也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。仪表的静压即耐压程度，它应稍大于被测介质的工作压力，一般取1．25倍，以保证不发生泄漏或意外。量程范围的选择，主要是仪表刻度上限的选择。选小了，易过载，损坏仪表；选大了，有碍于测量的准确性。一般选为实际运行中最大流量值的1．2～1．3倍。
③能量损失。
安装在生产管道上长期运行的接触式仪表，还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。应充分考虑：工艺管线中的流量以及允许的压损；传感器在允许压损条件下是否满足测量准确度的要求等。一般情况下，在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件，如节流元件等。
总之，没有一种测量方式或流量计对各种流体及流动情况都能适应的。不同的测量方式和结构，要求不同的测量操作、使用方法和使用条件。每种型式都有它特有的优缺点。因此，应在对各种测量方式和仪表特性作全面比较的基础上选
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择适于生产要求的，既安生可靠又经济耐用的最佳型式。
根据此集气站特点，在工艺流程中气体计量处选用孔板流量计计量，分离出来的液体选用LUGB一体型法兰卡装式涡街流量计。
2.2设计范围
本文只涉及到天然气集气站工艺设计中，节流后的气体经过分离器分离出天然气、水及天然气凝液中关于液体流量计的计算机选型。
2.3设计参数及分析
（1）设计参数。
表2.1 基本参数
井号 1 2 3 4 5 6 产量（104Nm39 29 26 13 9 12 3 /d）进站压力（MPa） 17 17 17 12 12 12 进站温度（℃） 32 32 32 32 30 31 出站压力：6Mpa；天然气露点：＜ -5℃
表 2.2 已知天然气气体组成 气体组成 ％ C1 C2 C3 C5 C4 C6 C7 C8 82.3 32.2 SL?0.782.0 1.8 1.5 0.9 7.1 2.2 凝析油含量：20g/m
（2）参数分析
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按照设计内容所给数据分析，该设计题目气井总流程为：1、2、3与4、5、6分别汇拢节流后，集中到总管进入分离器处理的流程。
可由以上表2.1 与表2.2 ①天然气的相对分子质量
M?16?0.823?30?0.022?44?0.020?58?0.018?72?0.015?86?0.009?34?0.071?44?0.022?20.98
②天然气相对密度S?MM天空?20.9828.97?0.72
100100?1.69p平均100100?1.69p平均1.51.5③对于干燥天然气 1、2、3天然气压缩因子
Z??0.71
?0.75Z? 4、5、6天然气压缩因子④天然气流量
标准状态下1、2、3号井流量QgQ?Qg86400?0.101325P?TZ293
??39?29?26??1034?9.4?10m/d53?0.11m/s
4标准状态下4、5、6号井流量为QgQ?Qg86400?0.101325P?TZ293??13?9?12??103?3.4?10m/d53?0.05m/s
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