流量計量(liang)對石油化(hua)工企業起(qǐ)着至關重(zhòng)要的作用(yong)，一個生産(chan)🌂裝置的運(yùn)✉️行效率和(hé)經濟收益(yì)與計量儀(yí)表的正确(que)率有直接(jiē)關系，根據(ju)不同應用(yòng)場合選擇(ze)合适的🚩流(liu)量儀表才(cai)能達到效(xiào)果。流量儀(yí)表種類很(hen)多，在使用(yòng)方面各有(you)優劣，并♌不(bú)是流量計(ji)精度越高(gao)越好，而👄是(shi)需要依據(jù)不同工藝(yi)要求和計(jì)量要求進(jin)行合理選(xuan)型［1］。
在化工(gong)裝置區，有(you)許多裝置(zhì)自産蒸汽(qi)，這些蒸汽(qi)除滿足自(zì)用💋外，還要(yao)送往系統(tǒng)管網，但是(shì)在裝置開(kāi)車或檢修(xiū)時，又需💚要(yào)外部管網(wang)送入蒸汽(qì)作爲能源(yuán)，這就帶來(lái)了同一條(tiao)管道需要(yao)傳☔輸不同(tóng)🈲方向介質(zhì)的問題。如(rú)果假定介(jiè)質流出方(fang)向爲正向(xiàng)流，那麽介(jie)質🍉流入方(fāng)向就是反(fan)向流。對于(yu)這種雙向(xiang)流的工況(kuang)，開😍車或檢(jiǎn)修帶來的(de)反向流發(fa)生頻率很(hen)低，如果設(shè)置😍兩套流(liu)量檢測系(xi)統，不僅👅造(zao)成設備極(ji)大閑置，還(hai)給安裝和(he)維護帶來(lái)不便。如果(guo)選擇能夠(gou)分别測得(de)正向流量(liàng)和反向流(liu)量的❓計量(liàng)儀表，就可(kě)以節約成(chéng)本。常用于(yú)測量雙向(xiàng)流的流☀️量(liàng)計包括多(duō)孔孔闆流(liú)量計、電磁(ci)流量計、質(zhi)量流量計(ji)和超聲波(bō)流量計，它(tā)們有自身(shen)最佳🏃🏻♂️的使(shǐ)用場合［2］。多(duō)孔孔闆流(liu)量計的工(gong)作原理和(he)儀表🔱特點(dian)🏃🏻的基礎上(shàng)🌐，結合具體(ti)項目介紹(shao)它在雙向(xiang)流工況下(xià)⚽的選型🌍和(he)安裝。
1多孔(kong)孔闆流量(liàng)計的工作(zuo)原理與特(tè)點
以孔闆(pan)爲代表的(de)标準節流(liu)裝置，是目(mù)前工業應(ying)用廣泛的(de)流⛷️量儀表(biǎo)，其特點是(shi)結構簡單(dan)、應用技術(shù)成熟、産品(pin)标準化。GB/T2624．2-2006《用(yòng)安裝在圓(yuan)形截面管(guǎn)道中的差(chà)壓裝置測(cè)量滿管流(liu)體流量》第(dì)2部分(孔闆(pan))的5．1．9條“雙向(xiàng)孔闆”指出(chu):不切斜角(jiao)，孔闆端面(miàn)、厚度和邊(bian)緣🔴符合相(xiàng)應規定，可(kě)用于👨❤️👨測量(liang)反向流。多(duō)孔孔闆就(jiù)是一種雙(shuang)向⭐孔闆，可(ke)以用來🐕測(cè)量雙向流(liu)。當對精度(dù)和量程沒(méi)有過高要(yào)求🥰時，多孔(kong)孔闆配差(cha)壓變送器(qì)是測量雙(shuāng)向流蒸汽(qi)的最佳選(xuan)擇。
多孔孔(kǒng)闆也是一(yī)種差壓式(shì)流量儀表(biǎo)，其工作原(yuan)理同标準(zhun)孔闆✨一樣(yàng)，不同之處(chù)在于它将(jiāng)多孔整流(liu)器🌏和标準(zhun)孔💋闆集合(hé)在一起，實(shí)現了整流(liu)和節流的(de)一😄體化，基(ji)本結構如(rú)圖1所示。圖(tú)1
當流體通(tōng)過多孔孔(kǒng)闆時，将被(bei)平衡整流(liu)，渦街被最(zuì)小化㊙️，形成(chéng)近似理想(xiang)流體，通過(guò)取壓裝置(zhi)，可以得到(dào)👌節流🔞元件(jiàn)前後的壓(ya)🏃差值💜，根據(jù)伯努利方(fang)程計算出(chū)質量流量(liang)和體積流(liu)量:
式中
C———流(liú)出系數;
d———節(jie)流元件開(kai)孔直徑，m;
D———管(guǎn)道内徑，m;
qm———質(zhi)量流量，kg/s;
qV———體(ti)積流量，m3/s;
β———直(zhí)徑比;
Δp———壓差(cha)，Pa;
ε———可膨脹性(xìng)系數;
1———上遊(yóu)流體密度(dù)，kg/m3。
多孔孔闆(pǎn)除了測量(liang)原理同标(biāo)準孔闆一(yī)緻外，還具(ju)有自身特(tè)點，這也是(shì)它與标準(zhun)孔闆相比(bǐ)的優勢［3］，具(ju)體特點如(ru)下:
a．測量精(jīng)度高。由于(yu)多孔孔闆(pǎn)在結構上(shang)是對稱的(de)，能夠對流(liu)✨體🐕進行整(zhěng)流，降低了(le)渦流、振動(dòng)和信号噪(zào)聲，使得節(jiē)流元件前(qián)後流場穩(wěn)定性提高(gāo);與标準孔(kong)闆相比，多(duo)孔孔闆的(de)線性度提(tí)高了5～10倍。
b．安(ān)裝直管段(duàn)短。前後直(zhi)管段要求(qiu)長是标準(zhun)孔闆使用(yòng)受限的重(zhong)要原因，但(dàn)多孔孔闆(pan)前後流
場(chǎng)穩定，壓力(li)恢複快，大(da)幅降低了(le)對直管段(duan)的要求，一(yi)般情況下(xià)直管段要(yào)求爲前2D後(hou)2D，在大管徑(jìng)或昂貴管(guan)材場合使(shi)用時可大(da)幅節約成(cheng)本。
c．量程比(bǐ)寬。标準孔(kǒng)闆的量程(chéng)比一般爲(wei)3∶1，直徑比β一(yi)般爲❤️0．20～0．75，當超(chao)📐過此範圍(wéi)時，标準孔(kong)闆的精度(du)明顯下降(jiang)。但是多孔(kong)孔闆的量(liàng)程比可🌂以(yi)達到15∶1，選擇(ze)合适參數(shu)時甚至能(neng)達到30∶1，β的🌈範(fàn)圍0．25～0．90。
d．永久壓(ya)損低。多孔(kǒng)孔闆流量(liàng)計多孔對(dui)稱的平衡(héng)設計減🔞少(shao)了🈲渦流的(de)形成和紊(wěn)流摩擦，降(jiàng)低了動能(néng)損失;在産(chan)生同樣壓(ya)差🚶♀️的情況(kuàng)下，永久壓(ya)力損失約(yue)爲傳統節(jie)流裝置的(de)1/3，節省了相(xiàng)當大的運(yùn)行成本［4］。
2多(duō)孔孔闆流(liú)量計測雙(shuang)向流的選(xuan)型實例
在(zai)一個年産(chan)120萬噸精細(xi)化學品項(xiàng)目中，配套(tào)建設了由(you)4台480t/h循環流(liú)化床鍋爐(lú)和一台20MW蒸(zheng)汽發電機(jī)組成的熱(rè)電裝置。在(zài)全㊙️廠開車(che)和檢修時(shi)，需要用到(dao)大量的中(zhong)壓飽🔴和蒸(zheng)汽和低低(dī)壓蒸汽，這(zhè)些蒸汽是(shì)由熱電裝(zhuang)置送出的(de)。在全廠生(shēng)産裝置正(zhèng)常運行時(shí)，包括煤氣(qi)化裝置、淨(jing)化裝置和(he)油品加工(gong)合成裝置(zhi)會副産💞大(dà)量中壓飽(bǎo)和蒸汽和(hé)低低壓蒸(zhēng)汽，這些蒸(zhēng)汽又送回(hui)到熱電裝(zhuang)置利用。上(shàng)述🐇兩種規(gui)格的蒸汽(qi)在兩條管(guan)道中進行(hang)送出和返(fan)回。爲節約(yuē)成本，在每(mei)條管道上(shàng)設置一個(gè)流量儀表(biao)來測量❌正(zheng)向流量和(he)反向流量(liàng)。選取其中(zhōng)一個流量(liàng)計FE-02202爲例，先(xiān)将工藝條(tiáo)件列出❌，再(zài)進行具體(tǐ)的流量儀(yi)表選✔️型，參(can)數詳見表(biǎo)1。
能夠測量(liang)雙向流的(de)儀表有電(dian)磁流量計(ji)、質量流量(liàng)計、超聲波(bō)流量計和(hé)多孔孔闆(pan)流量計。由(you)于電磁流(liu)量計不能(néng)測量蒸汽(qi)介質，因而(er)首先被排(pái)除;質量流(liú)量計的口(kou)徑過大，且(qie)其測量介(jiè)質溫度一(yī)般不能超(chao)過180℃，因而也(yě)被排除;超(chāo)聲波蒸汽(qi)流量計雖(sui)🌍然能夠㊙️滿(mǎn)足測量要(yào)求，但價格(ge)較貴。最後(hou)，基于具體(ti)的工藝參(can)數，選用多(duo)孔孔闆流(liú)量計測量(liang)📐雙向流蒸(zhēng)汽，選型參(cān)數詳見表(biǎo)2。
在選好多(duō)孔孔闆後(hou)，再設計兩(liang)個差壓變(bian)送器，分别(bie)測🌈量正向(xiàng)流🐪量和反(fan)向流量時(shi)的壓差值(zhí)，轉換成4～20mA信(xìn)号後送到(dao)🔴DCS顯示。另外(wai)，爲了正确(què)測量蒸汽(qì)的質量流(liú)量，在多孔(kǒng)孔闆附近(jin)設置了一(yi)個鉑熱電(dian)阻和壓力(lì)變送器，将(jiang)溫度值和(he)壓力值送(sòng)到DCS進行溫(wēn)壓補償，得(de)到正确⭐的(de)質量流量(liàng)。
3多孔孔闆(pan)流量計的(de)安裝
在進(jin)行多孔孔(kǒng)闆流量計(ji)安裝時，首(shǒu)先保證取(qu)壓孔位于(yú)管道上半(ban)部與管道(dao)垂直中心(xin)線成0～45°夾角(jiao)(圖2)，以防止(zhǐ)不凝氣或(huò)髒污物進(jìn)入導壓管(guan)。在安裝導(dǎo)壓管👨❤️👨時，其(qi)水平段應(ying)有一定的(de)坡度，一般(ban)情況下導(dao)壓管的坡(po)度不🆚小于(yú)1∶100，若項目位(wèi)于北方地(dì)區，導🔅壓管(guǎn)使用時需(xu)要進行⭕蒸(zheng)汽伴熱。兩(liǎng)個差壓變(biàn)送器在安(an)裝時必須(xu)保證正壓(ya)側和負壓(ya)側的正确(que)。簡單來講(jiang)，順着流體(ti)方向，差壓(ya)變送器的(de)正壓側位(wèi)于多孔孔(kǒng)闆的上方(fāng)，負壓側位(wei)于多孔孔(kong)闆的下方(fang)。
與标準孔(kǒng)闆流量計(ji)相比，多孔(kǒng)孔闆流量(liang)計的安裝(zhuāng)更簡便:首(shǒu)先，它在結(jié)構上是對(duì)稱的，安裝(zhuāng)時不需要(yao)考慮流量(liang)計方🈲向;其(qí)次，它需要(yao)的前後直(zhi)管段更少(shao)❌，隻需保證(zhèng)前後直管(guan)段分别不(bu)小于2D即可(kě)。
4結束語
在(zài)化工裝置(zhi)中，選擇合(he)适的流量(liang)儀表進行(háng)雙向流量(liang)的測💔量📧，可(ke)🌏以節約成(chéng)本，爲企業(yè)帶來巨大(dà)的經濟效(xiao)益。而多孔(kong)孔闆流量(liàng)計就是一(yī)個不錯的(de)選擇，是一(yi)個非常合(he)适并具有(you)推廣價值(zhí)的節能儀(yí)表，具有更(gèng)廣泛的發(fa)展空間。
以(yi)上内容來(lái)源于網絡(luo)，如有侵權(quan)請聯系即(jí)删除!