0概(gài)況
某石(shí)化動力(lì)部外送(sòng)低壓蒸(zhēng)汽是蒸(zheng)汽管網(wang)的重要(yao)産出🏃🏻♂️方(fang)，其計量(liang)準确與(yu)否直接(jiē)影響到(dao)各裝置(zhi)達标和(he)經濟核(hé)算，尤其(qí)SMES3.0能源計(jì)量模塊(kuai)上線運(yun)行後，對(dui)計☔量器(qì)具🚶♀️的計(ji)量準确(què)性提出(chū)了新的(de)要求。動(dong)力部外(wai)送低壓(yā)蒸🥵汽管(guǎn)線爲DN700的(de)大管徑(jìng)，外送蒸(zheng)汽量因(yīn)生産♻️調(diao)整會造(zao)成流量(liang)從10～150t/h之間(jian)的波動(dòng)，原有的(de)流量計(jì)已不能(neng)滿足企(qǐ)🈲業經濟(ji)核算的(de)要求，準(zhun)備利用(yòng)2015年大檢(jian)修之機(jī)進行更(gèng)新，以提(tí)高計量(liang)準确，因(yīn)此，選擇(ze)一台🏃♀️能(neng)保證大(dà)口徑寬(kuan)流量工(gōng)藝條件(jiàn)的流量(liàng)計成爲(wèi)當務之(zhi)急。
1選型(xing)條件
1.1蒸(zheng)汽計量(liàng)的特點(diǎn)
蒸汽作(zuò)爲重要(yao)的載能(neng)工質，在(zai)石油、化(huà)工、冶金(jīn)以及城(cheng)鎮供熱(rè)行業中(zhōng)廣泛應(yīng)用。由于(yú)蒸汽物(wù)性的特(tè)殊性，長(zhǎng)❤️期以來(lái)一直是(shì)能源計(jì)量工作(zuo)中的重(zhong)中之重(zhòng)，蒸汽計(ji)量有以(yǐ)下特點(diǎn):①蒸汽幹(gan)度的修(xiu)正及其(qi)可能出(chu)現的汽(qì)水兩相(xiang)流測量(liang)問題，對(duì)于相流(liu)🥵經常變(biàn)化的蒸(zhēng)汽，使用(yong)目前流(liú)量儀表(biǎo)測量流(liu)量，不易(yi)做到準(zhun)🔱确計量(liang)。②因生産(chǎn)調整和(hé)工藝條(tiáo)🔴件變化(huà)，蒸汽量(liàng)波動幅(fú)度較大(da)，計量儀(yí)表的性(xìng)能難以(yǐ)适應。③随(suí)着溫度(du)和壓力(lì)的變化(hua)，蒸汽物(wù)理性質(zhi)變化較(jiao)大，給準(zhun)确計量(liang)♈帶來困(kun)難。④蒸汽(qi)在工業(yè)生産所(suo)用能源(yuán)中屬較(jiao)貴的能(neng)源，對單(dan)位經濟(jì)核算影(yǐng)響較大(dà)。
1.2 動力部(bù)外送蒸(zhēng)汽的工(gōng)藝參數(shu)
2流量計(ji)選型與(yǔ)分析
根(gēn)據項目(mù)輸送蒸(zhēng)汽的性(xìng)質和工(gong)藝操作(zuò)參數，以(yǐ)及蒸汽(qi)計量廣(guǎng)泛選擇(zé)的流量(liàng)計型号(hào)，初步确(que)定可以(yǐ)選擇㊙️的(de)流量計(jì)⭐有畢托(tuō)巴👌流量(liàng)計、
渦街(jie)流量計(ji)
和一體(ti)化節流(liu)式流量(liàng)計，以下(xià)對三種(zhǒng)流量計(ji)的原🏃理(lǐ)及特點(diǎn)做以分(fen)析比較(jiao)。
2.1畢托巴(bā)流量計(jì)
畢托巴(bā)流量計(jì)是采用(yòng)皮托管(guǎn)原理提(ti)取管道(dào)中心流(liú)體流速(su)(全壓－靜(jìng)壓=動壓(yā))再換算(suan)成流體(tǐ)體積流(liu)量🥵與質(zhi)量流💚量(liang)的🌐差壓(ya)式流量(liàng)計。皮托(tuō)管原理(li)早就廣(guǎng)泛應用(yòng)在航天(tiān)航空業(yè)中。
2.1.1組成(cheng)和工作(zuo)原理
畢(bi)托巴流(liú)量計将(jiāng)探針插(chā)入管道(dào)中心，總(zong)壓孔對(dui)正流體(tǐ)的來流(liú)方向，靜(jing)壓孔對(dui)正流體(ti)的去流(liu)方向，總(zong)壓與靜(jìng)壓之差(chà)即爲管(guan)道中心(xīn)的實測(cè)差壓，再(zài)由該探(tàn)針的風(fēng)洞标定(ding)曲線💁拟(nǐ)合出該(gai)點的标(biao)準差壓(ya)，根據标(biāo)準差🏃♀️壓(ya)來計算(suan)☂️流體的(de)流量。同(tóng)時還需(xū)用壓力(lì)🐪變送器(qì)測出🥰流(liú)體壓力(li)，用熱電(dian)阻溫度(dù)計測出(chū)流體溫(wen)度，把标(biāo)準差壓(ya)信号、壓(yā)力信号(hào)、溫度信(xìn)号同時(shí)引入單(dan)片機🆚構(gou)成的流(liú)量積算(suan)儀或直(zhi)✊接接入(ru)DCS系統，一(yī)👣方面對(duì)探針的(de)流量🏃♂️方(fāng)程進行(hang)解算，再(zai)一方面(miàn)對蒸汽(qi)進行壓(ya)力、溫度(dù)補償💜，以(yǐ)保證測(cè)量精度(dù)，并用數(shù)字顯示(shi)出差壓(ya)、壓力、溫(wen)度、瞬時(shí)流量、累(lei)積流量(liang)、熱量、速(su)度等參(can)數。
2.1.2畢托(tuō)巴流量(liang)計的優(yōu)點
①準确(que)度高。蒸(zheng)汽測量(liàng)最高可(ke)達0.5級;
②可(ke)靠性高(gao)。因探針(zhēn)的構造(zao)非常簡(jian)單，結構(gòu)設計合(he)理，導⁉️壓(yā)管内👨❤️👨介(jie)質不流(liu)動，雜物(wu)不容易(yi)進去，所(suǒ)以能長(zhǎng)時間保(bǎo)持測量(liang)精度;
③測(cè)量範圍(wéi)廣。流量(liàng)在0.2～50000t/h都可(kě)以準确(que)測量。對(dui)低流速(su)、小流量(liàng)💋、大管徑(jing)測量效(xiao)果、佳;
④安(ān)裝簡便(bian)。隻需在(zài)管道合(hé)适的位(wei)置上打(dǎ)一個相(xiang)當的孔(kong)，把一次(cì)元件探(tan)針插入(rù)管道中(zhōng)心，即可(kě)方便地(dì)進行安(ān)裝🍉;
⑤壓力(lì)損失小(xiǎo)，一次元(yuan)件傳感(gan)器是Φ20mm～Φ55mm不(bu)鏽鋼制(zhì)成，其截(jié)面💁積很(hěn)小，在介(jiè)質管道(dao)中幾乎(hū)是無壓(ya)力損失(shi)，與孔闆(pan)等㊙️節流(liu)裝置🤞相(xiang)比較具(ju)有明顯(xiǎn)的節能(neng)效果;⑥現(xiàn)場安裝(zhuang)不要求(qiú)直管段(duan)。
2.1.3畢托巴(bā)流量計(jì)的缺點(dian)
①價格高(gāo)，性價比(bǐ)低;②引壓(ya)管沒有(yǒu)不積冷(lěng)凝水設(she)置和防(fang)凍設置(zhì)。
2.2渦街流(liu)量計
2.2.1組(zu)成和工(gong)作原理(lǐ)
渦街流(liu)量計屬(shǔ)于體積(jī)流量計(jì)。渦街流(liú)量計是(shì)應用流(liú)🤞體振蕩(dàng)原理來(lái)測量流(liu)量的，流(liu)體在管(guan)道中經(jing)過旋渦(wō)發生🆚體(tǐ)後會産(chan)生正比(bǐ)于流速(su)的旋渦(wō)，由此可(kě)算出流(liu)📐體的流(liú)量。流量(liàng)💁與旋渦(wo)頻率的(de)關系，可(ke)用下🤞式(shì)表示［1］:V=f/k
式(shi)中:f爲旋(xuán)渦的個(ge)數;k爲儀(yi)表系數(shu);V爲流過(guo)流體的(de)體積。
2.2.2渦(wo)街流量(liàng)計用于(yu)蒸汽計(jì)量的主(zhǔ)要優點(dian)
①結構簡(jiǎn)單而牢(lao)固無可(kě)動部件(jiàn)，可靠性(xìng)高，長期(qi)運行十(shi)分🧑🏽🤝🧑🏻可🌍靠(kào);
②安裝簡(jian)單，維修(xiu)十分方(fāng)便;
③輸出(chū)是與流(liú)量成正(zhèng)比的脈(mò)沖信号(hao)，無零點(diǎn)漂移，精(jing)度高;
④壓(yā)力損失(shī)較小，運(yùn)行費用(yong)低，節能(neng);
⑤測量範(fan)圍寬，量(liang)程比可(kě)達1∶10;
⑥應用(yong)範圍廣(guang)，蒸汽、氣(qì)體、液體(ti)的流量(liang)均可測(cè)量。
2.2.3渦街(jie)流量計(jì)用于蒸(zhēng)汽計量(liang)的缺點(diǎn)
①要求被(bei)測量介(jiè)質的流(liu)動雷諾(nuo)數下限(xiàn)較高，體(ti)流速🧑🏾🤝🧑🏼一(yī)般應大(da)于4m/s，流速(sù)過低時(shí)會造成(chéng)測量精(jīng)度降低(di)甚至小(xiǎo)流量㊙️不(bu)計量;②對(duì)振動較(jiào)敏感，在(zai)強烈振(zhèn)動的環(huán)境下工(gong)🌈作，會影(yǐng)響測量(liang)精度;③對(duì)被測量(liàng)介質的(de)潔淨度(dù)要求較(jiao)❓高，不适(shì)宜測量(liang)對頻⛱️率(lǜ)信号檢(jian)⛹🏻♀️測器造(zào)成嚴重(zhòng)污染的(de)髒污流(liu)體。
2.3一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liàng)計
2.3.1一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liàng)計結構(gou)和工作(zuò)原理
一(yi)體化節(jiē)流式流(liú)量計結(jie)構，如圖(tu)1所示。
一(yī)體化節(jiē)流式流(liu)量計是(shi)将節流(liu)裝置和(hé)
差壓變(biàn)送器
做(zuo)成一體(tǐ)，由差壓(ya)變送器(qi)輸出4～20mA差(chà)壓信号(hao)，可測量(liang)多種🏃🏻♂️介(jie)質(液體(ti)、氣體、蒸(zhēng)汽)，設計(ji)了防凍(dong)式隔離(lí)器，簡化(hua)了流量(liang)計結構(gòu)，便于💃🏻安(ān)裝。一體(ti)化節流(liú)式流量(liàng)計可采(cai)用多種(zhong)節流件(jiàn)，常用ISA1932标(biāo)準噴嘴(zuǐ)及标準(zhun)孔闆。
配(pèi)置智能(néng)化差壓(yā)變送器(qì)和帶通(tong)訊功能(néng)的流量(liàng)顯示🧑🏾🤝🧑🏼設(she)備的一(yī)體化節(jiē)流式流(liu)量計，可(kě)通過HAＲT協(xie)議實現(xian)寬量程(chéng)比檢測(cè)，流量測(ce)量💯範圍(wéi)度可達(da)到6∶1～10∶1或更(geng)寬。充滿(mǎn)管道的(de)流體流(liú)經管💁道(dao)内的節(jie)流裝置(zhi)，流束将(jiang)在節流(liu)件處形(xíng)成局部(bù)⁉️收縮，從(cong)而🔴使流(liú)速增加(jia)，靜壓力(li)降低，在(zài)節流件(jian)前後産(chǎn)生了靜(jing)壓力差(chà)(或差壓(yā))。流體的(de)流速愈(yu)大，在🌏節(jie)流件前(qian)後産生(sheng)的差壓(ya)也愈大(dà)。因此通(tōng)過測量(liàng)差壓的(de)方法♍可(kě)測量流(liu)量［2］。
2.3.2一體(tǐ)化節流(liú)式流量(liàng)計用于(yu)蒸汽計(jì)量的優(you)點
①測量(liang)範圍寬(kuān)約爲10∶1;②優(yōu)先選定(dìng)值ISO1932噴嘴(zui)，壓損小(xiao)(同流量(liang)，同β值情(qíng)況下，爲(wei)孔闆的(de)60%)，檢定周(zhōu)期長(是(shi)孔闆的(de)4倍);③引壓(ya)管不積(ji)存冷凝(níng)水💰;④采用(yòng)專利技(ji)術———防凍(dong)隔離器(qi)，不需伴(bàn)熱、保溫(wēn)和隔離(lí)器，節約(yue)能源;⑤介(jiè)質适用(yong)性強(特(te)别适用(yong)于蒸汽(qi)流量測(cè)量)，動态(tai)性能好(hǎo)，結構簡(jiǎn)單，故障(zhàng)率低，安(an)裝維護(hù)簡便。
2.3.3一(yī)體化節(jiē)流式流(liu)量計用(yong)于蒸汽(qì)計量的(de)缺點
①上(shàng)下遊直(zhí)管段應(ying)是圓形(xing)，内壁光(guāng)滑，其内(nei)徑與流(liu)量計🤩标(biāo)稱内徑(jìng)相同;②一(yi)體化節(jie)流式流(liú)量計必(bi)須垂直(zhí)💯安裝㊙️在(zài)與🌈其公(gōng)稱通徑(jing)相應的(de)水平管(guǎn)道上，一(yi)體化節(jie)流式流(liu)量計在(zài)測量管(guǎn)線上遊(you)側和下(xià)遊側應(yīng)配置一(yi)定長度(dù)的直管(guǎn)段。
2.4流量(liang)計的選(xuan)型分析(xī)
根據三(san)種流量(liang)計的特(te)點，從測(cè)量精确(què)度、測量(liang)範圍、壓(yā)✌️力損失(shi)、抗幹擾(rao)能力及(jí)運行維(wei)護等方(fāng)面進行(hang)比較，如(rú)表2所示(shì)。
由于被(bei)測介質(zhi)管徑較(jiào)大(DN700)，工作(zuò)流量範(fan)圍寬(10～150t/h)，渦(wō)街流量(liang)計和一(yī)體化節(jie)流式流(liu)量計在(zai)低流量(liàng)時保證(zhèng)測量的(de)準确性(xing)方面差(chà)一些，會(hui)造成一(yī)定的測(cè)量誤差(cha)，而畢托(tuō)巴流量(liang)計測量(liàng)範圍較(jiao)🔱寬，既能(neng)夠保證(zhèng)小流量(liang)時準确(què)測量，又(you)能✉️滿足(zú)大流量(liang)的準确(que)🌈測量，同(tóng)時在大(da)管徑上(shàng)的安裝(zhuang)也較👈易(yi)實現。參(can)照其他(ta)企業畢(bi)托巴流(liu)量計測(ce)量低壓(ya)蒸汽的(de)成功經(jīng)驗，如表(biǎo)3所示，确(que)定該低(dī)壓蒸汽(qi)計量采(cǎi)用的流(liú)量計爲(wei)畢托巴(bā)蒸汽流(liu)量計。
在(zài)運行過(guò)程中也(yě)要關注(zhù):①管線吹(chuī)掃或打(dǎ)靶時應(ying)關閉🔞引(yin)壓閥閥(fa)門，以保(bǎo)護流量(liàng)計，保證(zheng)在正常(cháng)生産過(guo)⛷️程中的(de)準确測(ce)量;②由🍉于(yú)該✍️流量(liàng)計沒有(yǒu)引壓管(guan)防止冷(lěng)凝水設(she)置，現場(chang)應加伴(bàn)熱。
3工業(ye)使用情(qing)況
畢托(tuo)巴蒸汽(qi)流量計(jì)，經過調(diao)試、組态(tài)等相關(guan)工作以(yi)後，至💯3月(yuè)開始，蒸(zhēng)汽系統(tong)低壓蒸(zhēng)汽外供(gong)量以該(gāi)計量表(biao)(FT414)數🌈據爲(wèi)準，表4爲(wèi)2016年🈲1－6月份(fen)⭐蒸汽準(zhun)确率情(qing)況。
從表(biao)4可以看(kàn)出，該蒸(zheng)汽計量(liàng)表(FT414)投用(yong)後，随着(zhe)蒸汽計(jì)量準☁️确(que)的提高(gāo)，低壓蒸(zheng)汽管網(wang)差率有(you)效下降(jiang)，目前該(gāi)表運行(hang)⛱️良好🌍。
4結(jié)束語
通(tong)過該工(gōng)程蒸汽(qi)使用流(liu)量計的(de)選型與(yǔ)分析，可(kě)确定畢(bì)托巴流(liú)量計在(zai)大口徑(jing)寬流量(liàng)蒸汽的(de)計量中(zhong)有明顯(xian)的優勢(shi)，爲蒸汽(qì)交接計(ji)量提供(gòng)較好的(de)計量👌方(fāng)案，但🙇♀️在(zài)具體的(de)計量中(zhong)，需要🌂注(zhù)意該流(liú)量計沒(mei)有引壓(ya)管防止(zhi)冷凝水(shui)設置的(de)情況，做(zuo)好設備(bei)伴熱和(hé)🐪季節變(bian)換時的(de)巡查工(gong)作，從而(ér)确保蒸(zhēng)汽計量(liang)的準确(què)可靠。