[實用新型]一種天然氣分線計量用控制器及控制系統

有效

• 申請號: 202020576771.6
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN212840734U
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 高正憲;許弟建;郭麗霞;余英;翁蕾;鄭媛玉;劉鍵銘;李西西
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: F17D1/04
• 分類號: F17D1/04;F17D3/01
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本實用新型公開了一種天然氣分線計量用控制器及控制系統，涉及天然氣控制設備技術領域，具體方案為：包括分線計量器、處理器、控制閥和壓力傳感器，分線計量器包括至少兩組量程范圍不同的流量計，流量計、控制閥和壓力傳感器均與處理器信號連接，燃氣管道設有至少兩條并聯設置的支通路，兩條支通路均與燃氣主通路連接，每條支通路上均設有流量計、控制閥和壓力傳感器，流量計和控制閥數量與燃氣支通路數量相匹配。本實用新型提供的天然氣分線計量用控制器完成了PLC控制器的硬件設計和PLC軟件系統的設計和實驗室測試工作。PLC控制器的控制原理主要是根據分線計量的流量來控制電磁閥開關，并在一定的流量范圍內進行切換。

技術領域

本實用新型涉及天然氣控制設備技術領域，更具體地說，它涉及一種天然氣分線計量用控制器。

背景技術

對于民用燃氣公司而言，由于計量誤差所造成的供銷差(供氣量與銷氣量之差)將影響到公司的經濟效益。尤其是工業用戶，計量儀表量程大，當用氣量不足儀表的起步流量時，會產生漏計，對公司銷售極為不利。而且隨著地方經濟的快速發展和用氣企業的不斷增多，工業用戶客戶將越來越多，由于計量造成的供銷差率已成為影響燃氣公司銷售收入的主要原因之一。

以重慶渝川燃氣有限責任公司為例，該公司面向重慶、合川、南川、萬盛和四川達州西以及渝合沿線的工業和民用氣市場，在短短的 5年時間內發展成為重慶市供氣商“前三甲”，日銷售天然氣達100余萬立方米。但由于計量誤差所造成的供銷差(供氣量與銷氣量之差) 長期以來影響著公司的經營狀況，影響到公司的經濟效益。尤其是工業用戶，計量儀表量程大，當用氣量不足儀表的起步流量時，會產生漏計，對公司銷售極為不利。而且隨著重慶經濟的快速發展和用氣企業的不斷增多，工業用戶客戶將越來越多，由于計量造成的供銷差率已成為影響該公司燃氣銷售收入的主要原因之一。專利申報人長期為油田天然氣公司開展科研服務和技術合作，深知天然氣輸差問題對天然氣公司的重要性。而且調研情況表明，所有天然氣公司均不同程度地面臨輸差問題的困擾。

另一方面，天然氣管網設計階段都是根據用戶正常用氣需求進行設計并安裝運行的，因此，管道及計量儀表均按照正常用氣工況進行設計和選擇。當實際用氣量降低，尤其是在短時間內某些管路系統用氣量極低且持續時間不長的情況下，可能導致計量不準甚至于漏計。以重慶渝川燃氣公司為例，該公司長壽工業園區管線目前已有 23家工業用戶，但該段管無總計量，用戶分散，管線較長，輸差不易控制，給整個計量工作管理帶來困難。該108管線日用氣量波動幅度較大，單日最大用氣量有時達18000立方，接近20000立方，而最少時僅幾百立方，甚至只有100余立方。另外，長壽工業園區存在不少的潛在工業燃氣用戶，預計未來2-3年，用氣量會顯著增加，日用氣量波動幅度將加劇。公司各用氣單位用氣量極不均衡，按照2012 年10月至2013年1月四個月的用氣數據表明，單日用氣流量在0. 之間變化，這個波動有時會低于現有孔板流量計的起步流量，從而導致計量不準確或漏計。

對于天然氣公司而言，貿易交接計量中的輸差將直接影響公司的經濟效益。而供氣管網及其計量儀表在設計時針對的是用戶正常用氣工況，當用戶用氣量急劇下降時，管網可能出現喘振，儀表會計量不準甚至發生漏計，從而影響公司銷售利潤。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種天然氣分線計量用控制器，針對目前大流量用戶計量儀表的起步流量普遍偏高，當用氣量低于起步流量時儀表不能準確計量的缺陷，為達到“微小流量能計量、大流量能準確計量”的目標，基于過程控制理論和流程模擬技術，創新性的將分程控制與分線計量相結合，提出了天然氣分線計量技術與方案用于該問題的解決。并就天然氣分線計量方案及控制器進行了設計和技術實現，為后續天然氣分線計量的推廣應用打下基礎；本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：