流量計(jì)量對石(shi)油化工(gong)企業起(qi)着至關(guān)重要的(de)作用，一(yī)個生産(chan)裝置的(de)運❄️行效(xiào)率和經(jīng)濟收益(yì)與計量(liàng)儀表的(de)正确率(lǜ)有直接(jie)關系，根(gen)據不同(tong)應用場(chǎng)合選擇(ze)合适的(de)流量儀(yí)表才能(néng)達到效(xiào)果。流量(liàng)儀表種(zhong)類很多(duō)，在使用(yong)方面各(gè)有優劣(liè)，并☎️不是(shì)流量🌈計(ji)精度越(yuè)🌈高越好(hǎo)，而🐅是需(xū)要依據(jù)不同工(gong)藝要求(qiú)和計量(liang)要求進(jin)行合理(lǐ)選型［1］。
  在(zài)化工裝(zhuāng)置區，有(yǒu)許多裝(zhuāng)置自産(chan)蒸汽，這(zhè)些蒸汽(qì)除滿🔴足(zu)自🌈用外(wai)，還要送(song)往系統(tong)管網，但(dan)是在裝(zhuāng)置開車(che)或檢修(xiū)時㊙️，又需(xu)要外部(bu)管網送(sòng)入蒸汽(qi)作爲能(neng)源，這就(jiù)帶來🏒了(le)同一條(tiao)管道需(xu)要傳輸(shu)不同方(fāng)向介質(zhi)的問題(ti)。如果假(jiǎ)定介質(zhì)流出方(fang)向爲正(zhèng)向流，那(na)麽介質(zhì)😍流入方(fāng)向就是(shì)反向流(liú)。對于這(zhe)種雙向(xiang)流的工(gōng)況，開💞車(chē)或檢修(xiū)帶來的(de)反向流(liú)發生頻(pin)率很低(di)，如果設(she)置兩套(tao)流量檢(jian)測系統(tong)，不僅造(zào)成設備(bei)極大閑(xián)置，還給(gěi)安裝和(he)維護帶(dài)來不便(biàn)。如果選(xuan)擇能夠(gòu)分别測(ce)得正向(xiang)流量和(hé)♍反向流(liú)量的計(jì)量儀💯表(biǎo)，就可以(yǐ)節約成(cheng)本。常用(yong)于測量(liàng)雙向流(liú)的流量(liàng)計包括(kuo)多孔孔(kǒng)闆流量(liàng)計、電磁(cí)流量計(jì)、質量流(liú)量計和(he)超聲波(bo)流量計(jì)，它們有(yǒu)‼️自身🌐最(zuì)佳的🔞使(shǐ)用場合(hé)［2］。多孔孔(kong)闆流量(liang)計的工(gōng)作原👨‍❤️‍👨理(lǐ)和儀表(biao)特點的(de)基♋礎上(shàng)，結合具(ju)體項目(mù)介紹它(tā)在雙向(xiang)流🐉工況(kuàng)下的選(xuǎn)型和安(an)裝。
1多孔(kong)孔闆流(liu)量計的(de)工作原(yuán)理與特(tè)點
  以孔(kong)闆爲代(dai)表的标(biao)準節流(liu)裝置，是(shì)目前工(gong)業應用(yòng)廣泛的(de)流量儀(yi)表，其特(tè)點是結(jie)構簡單(dān)、應用技(ji)術成熟(shu)、産品标(biāo)準化。GB/T2624．2-2006《用(yòng)安裝在(zai)圓形截(jie)面管道(dao)中的差(chà)壓裝置(zhi)測量滿(mǎn)管流體(ti)流量》第(dì)2部分(孔(kong)闆)的5．1．9條(tiáo)“雙向孔(kǒng)㊙️闆”指出(chū):不切斜(xié)角，孔闆(pan)端面、厚(hou)度和邊(biān)緣符合(hé)相應規(gui)定，可用(yong)于測量(liang)反向流(liú)。多孔孔(kǒng)闆就是(shi)一種雙(shuang)向㊙️孔闆(pǎn)，可以用(yong)來測量(liang)雙向流(liu)。當對精(jīng)度和量(liang)程☀️沒有(yǒu)過高要(yao)求✌️時，多(duō)孔孔闆(pan)配差壓(yā)變送器(qi)是測量(liang)雙向流(liú)蒸汽的(de)最佳選(xuǎn)擇。
  多孔(kǒng)孔闆也(ye)是一種(zhong)差壓式(shì)流量儀(yí)表，其工(gong)作原理(li)💜同标準(zhun)孔闆一(yi)樣，不同(tong)之處在(zài)于它将(jiang)多孔整(zhěng)流器和(hé)标準孔(kǒng)闆集🐇合(hé)在⛹🏻‍♀️一起(qi)🌐，實現了(le)整流和(he)節流的(de)一體化(hua)，基本結(jie)構如圖(tu)1所示。圖(tu)1

  當流體(ti)通過多(duō)孔孔闆(pan)時，将被(bèi)平衡整(zhěng)流，渦街(jie)被最小(xiǎo)化，形👈成(chéng)近似理(lǐ)想流體(tǐ)，通過取(qu)壓裝置(zhì)，可以得(de)到節流(liu)元件🙇🏻前(qian)後的壓(yā)差值，根(gen)據伯努(nu)利方程(cheng)計算出(chu)質量流(liu)量和體(ti)積流量(liang):

式中
C———流(liú)出系數(shu);
d———節流元(yuan)件開孔(kǒng)直徑，m;
D———管(guan)道内徑(jìng)，m;
qm———質量流(liú)量，kg/s;
qV———體積(ji)流量，m3/s;
β———直(zhi)徑比;
Δp———壓(yā)差，Pa;
ε———可膨(peng)脹性系(xi)數;
1———上遊(yóu)流體密(mì)度，kg/m3。
  多孔(kǒng)孔闆除(chú)了測量(liàng)原理同(tóng)标準孔(kǒng)闆一緻(zhì)外，還具(jù)♻️有自身(shēn)🐅特點，這(zhe)也是它(tā)與标準(zhǔn)孔闆相(xiang)比的優(yōu)勢［3］，具體(tǐ)特點如(ru)下:
a．測量(liàng)精度高(gāo)。由于多(duō)孔孔闆(pan)在結構(gou)上是對(duì)稱的，能(neng)‼️夠對流(liu)體🈲進⭕行(hang)整流，降(jiang)低了渦(wo)流、振動(dòng)和信号(hào)噪聲👣，使(shǐ)得節流(liú)元件前(qián)後流場(chang)穩定性(xìng)提高;與(yǔ)标準孔(kong)闆相比(bǐ)，多孔孔(kong)闆的線(xian)性度提(tí)高❄️了5～10倍(bei)。
b．安裝直(zhí)管段短(duǎn)。前後直(zhí)管段要(yao)求長是(shì)标準孔(kong)闆使🏒用(yòng)受限🌂的(de)重要原(yuan)因，但多(duō)孔孔闆(pǎn)前後流(liú)
場穩定(ding)，壓力恢(hui)複快，大(dà)幅降低(dī)了對直(zhi)管段的(de)要求，一(yi)🔆般情況(kuang)下直管(guan)段要求(qiu)爲前2D後(hou)2D，在大管(guan)徑或昂(ang)貴管材(cái)場合使(shǐ)用時可(ke)🚩大幅節(jie)約成本(běn)。
c．量程比(bi)寬。标準(zhǔn)孔闆的(de)量程比(bǐ)一般爲(wèi)3∶1，直徑比(bi)β一般爲(wèi)0．20～0．75，當超過(guò)此範圍(wei)時，标準(zhun)孔闆的(de)精度明(ming)顯下降(jiàng)。但是多(duo)孔孔♋闆(pǎn)的量程(cheng)♍比可以(yi)達到15∶1，選(xuan)擇合适(shì)參數時(shi)甚至能(néng)達到30∶1，β的(de)範圍0．25～0．90。
d．永(yǒng)久壓損(sǔn)低。多孔(kǒng)孔闆流(liu)量計多(duō)孔對稱(chēng)的平衡(heng)設⛹🏻‍♀️計減(jiǎn)少了渦(wō)流的形(xing)成和紊(wěn)流摩擦(cā)，降低了(le)動能損(sun)失;在産(chan)生同樣(yang)壓差的(de)情況下(xià)，永久壓(ya)力損失(shī)約爲傳(chuán)統節流(liu)裝置的(de)1/3，節省了(le)相當大(da)的運🈲行(hang)成本［4］。
2多(duō)孔孔闆(pan)流量計(jì)測雙向(xiàng)流的選(xuan)型實例(li)
  在一個(ge)年産120萬(wan)噸精細(xì)化學品(pǐn)項目中(zhōng)，配套建(jiàn)設了由(you)4台480t/h循環(huan)流㊙️化床(chuang)鍋爐和(hé)一台20MW蒸(zheng)汽發電(dian)機組成(chéng)的熱電(dian)裝置。在(zài)全廠開(kāi)車和檢(jiǎn)修時，需(xu)要用到(dào)大量的(de)中壓飽(bǎo)📧和蒸汽(qi)和低低(dī)壓蒸汽(qi)，這些蒸(zhēng)🔞汽是由(you)熱電裝(zhuang)置送出(chū)的。在全(quán)廠生産(chǎn)裝置正(zheng)常運行(háng)🥵時，包括(kuo)煤氣化(huà)裝置、淨(jìng)化裝置(zhi)和油品(pǐn)加工合(he)成㊙️裝置(zhi)會副産(chǎn)大量中(zhong)壓飽和(he)💃🏻蒸汽和(hé)低低壓(ya)蒸汽，這(zhe)些蒸汽(qi)又送🔴回(huí)到熱電(diàn)📐裝置利(li)用。上述(shù)兩種規(gui)格🈲的蒸(zhēng)汽在兩(liǎng)條💯管道(dao)中進行(háng)送出和(he)❄️返回。爲(wei)節約成(chéng)本，在每(měi)條管道(dào)上設置(zhi)一個流(liu)量儀表(biao)來測量(liàng)正向流(liu)量和反(fǎn)向流🏃量(liàng)。選取其(qi)中一個(ge)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流量計(jì)FE-02202爲例，先(xiān)将工藝(yì)條件列(lie)出，再進(jìn)行具體(tǐ)的流量(liàng)儀表選(xuǎn)型，參數(shu)詳見表(biǎo)1。

  能夠測(cè)量雙向(xiang)流的儀(yi)表有電(dian)磁流量(liang)計、質量(liang)流量計(ji)、超聲波(bo)流量計(jì)和多孔(kǒng)孔闆流(liu)量計。由(you)于電磁(cí)流量計(jì)不能測(cè)量蒸汽(qì)介❌質，因(yin)而首先(xiān)被排除(chu);質量流(liú)量計的(de)口徑過(guo)大✨，且其(qí)測量介(jiè)質💔溫度(du)❤️一般不(bú)能超過(guò)180℃，因而也(ye)被排除(chu);超聲波(bo)蒸汽流(liu)量計雖(suī)然能夠(gòu)滿足測(ce)量要求(qiú)，但價格(ge)較貴。最(zuì)後，基于(yú)具🌂體的(de)工藝參(cān)數，選用(yòng)多孔孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)雙向流(liu)蒸汽☁️，選(xuan)型參數(shù)詳🚶‍♀️見表(biao)2。

  在選好(hǎo)多孔孔(kǒng)闆後，再(zai)設計兩(liang)個差壓(yā)變送器(qì)，分别測(ce)🔆量🔴正♻️向(xiàng)流量和(he)反向流(liu)量時的(de)壓差值(zhi)，轉換成(cheng)4～20mA信号後(hòu)送到DCS顯(xian)示。另外(wai)，爲了💛正(zheng)确測量(liàng)蒸汽的(de)質量流(liu)🔆量，在多(duō)孔孔闆(pǎn)附近設(shè)置了一(yi)個鉑熱(re)電阻和(hé)壓力變(bian)送器，将(jiang)溫度值(zhi)和壓力(lì)值送到(dào)DCS進行溫(wēn)壓補償(chang)，得到正(zhèng)确的質(zhì)量流✔️量(liàng)。
3多孔孔(kǒng)闆流量(liàng)計的安(ān)裝
  在進(jin)行多孔(kǒng)孔闆流(liu)量計安(ān)裝時，首(shǒu)先保證(zhèng)取壓孔(kǒng)位于㊙️管(guǎn)道上半(ban)部與管(guan)道垂直(zhi)中心線(xian)成0～45°夾角(jiǎo)(圖2)，以🆚防(fáng)止不凝(níng)🌂氣或髒(zāng)污物進(jìn)入導壓(ya)管。在安(ān)裝導壓(ya)管時，其(qí)水平段(duan)應🌈有一(yi)定的坡(pō)度，一般(ban)情況下(xia)導壓管(guan)的坡度(du)不小于(yú)1∶100，若項目(mu)位于北(běi)👉方地區(qū)，導壓管(guan)使用時(shi)需要進(jin)行蒸汽(qi)伴熱。兩(liǎng)✌️個差壓(ya)變送器(qi)在安裝(zhuāng)時✨必須(xū)保證正(zheng)壓側和(hé)負壓側(cè)的正确(què)。簡單來(lái)講，順着(zhe)流體方(fāng)向，差壓(ya)變送器(qi)的正壓(yā)側位于(yu)多孔孔(kong)闆的上(shàng)方，負壓(yā)側位于(yú)多孔孔(kong)闆的下(xia)方。

  與标(biāo)準孔闆(pan)流量計(jì)相比，多(duo)孔孔闆(pan)流量計(jì)的安裝(zhuāng)☂️更簡😘便(bian):首先，它(tā)在結構(gòu)上是對(duì)稱的，安(ān)裝時不(bu)需要考(kǎo)慮流量(liang)計方向(xiàng);其次，它(tā)🈲需要的(de)前後直(zhi)管段更(gèng)少，隻需(xū)保證前(qián)後直管(guǎn)段分别(bié)不小于(yu)2D即可。
4結(jie)束語
  在(zài)化工裝(zhuāng)置中，選(xuǎn)擇合适(shì)的流量(liang)儀表進(jìn)行雙向(xiàng)流量的(de)測量，可(kě)以節約(yue)成本，爲(wèi)企業帶(dai)來巨大(dà)的經濟(jì)效益。而(er)多孔孔(kong)闆流🤟量(liang)計就是(shi)一個不(bú)錯的選(xuan)擇，是一(yi)個非常(cháng)合适并(bìng)具有推(tuī)廣價值(zhi)的節能(néng)儀表，具(ju)有更廣(guǎng)泛的發(fa)展空間(jian)。

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