摘(zhai)要:根據(jù)洛陽石(shi)化動力(lì)部外送(song)低壓蒸(zhēng)汽的工(gong)藝條件(jian)及設施(shi)🚩情況,分(fèn)析了大(da)口徑寬(kuān)流量條(tiáo)件下低(di)壓蒸汽(qì)計量中(zhōng)🥵畢托巴(bā)流量計(ji)、
渦街流(liu)量計
和(hé)一體化(huà)節流式(shì)流量計(jì)各自的(de)原理和(he)特點,通(tong)過比⭕較(jiào)🐅,确定畢(bi)托巴流(liu)量計更(geng)加适合(he)該項目(mu)的蒸汽(qi)計量,同(tong)時🙇♀️針對(dui)生産實(shí)際和現(xiàn)場情況(kuang),對畢托(tuo)巴流量(liàng)計的使(shǐ)用提出(chū)相應的(de)建議。
0概(gài)況
低壓(ya)蒸汽是(shì)蒸汽管(guan)網的重(zhòng)要産出(chu),其計量(liang)準确與(yǔ)否直接(jiē)✏️影響到(dao)各裝置(zhì)達标和(he)經濟核(hé)算,尤其(qi)SMES3.0能源計(ji)量模塊(kuài)上線運(yùn)行後,對(duì)計量器(qi)具的計(ji)量準确(que)提出了(le)新的要(yao)求。動力(lì)部👄外送(sòng)低🌂壓蒸(zhēng)汽管線(xian)爲DN700的大(da)管徑,外(wai)送蒸汽(qì)量因生(shēng)産調整(zhěng)會造成(cheng)流量從(cong)10~150t/h之間㊙️的(de)波動,原(yuan)有👌的流(liu)量計已(yǐ)不能滿(man)足企業(yè)經濟核(hé)算的要(yào)求,準備(bei)利用2015年(nián)大檢修(xiu)之機進(jìn)行更新(xin),以提高(gao)計量精(jing)度,因此(cǐ),選擇一(yī)台能保(bao)證大口(kǒu)徑寬流(liu)量工藝(yì)⛱️條件的(de)流量計(jì)成㊙️爲當(dang)務之急(ji)。
1選型條(tiao)件
1.1蒸汽(qì)流量計(jì)
計量的(de)特點
蒸(zhēng)汽作爲(wei)重要的(de)載能工(gōng)質,在石(shi)油、化工(gong)、冶金以(yi)及城鎮(zhèn)供熱👅行(hang)業中廣(guang)泛應用(yong)。由于蒸(zheng)汽物性(xìng)的特殊(shu)性,長期(qi)以來一(yi)直是能(neng)源計量(liang)工作中(zhōng)的重中(zhōng)之重,蒸(zheng)汽計量(liàng)有以下(xià)特點:①蒸(zheng)汽幹度(dù)的修正(zhèng)及其可(ke)能出現(xian)的汽水(shui)兩相流(liú)測量問(wèn)題👉,對于(yú)相流經(jīng)常變化(hua)的蒸汽(qì),使用目(mu)前流量(liang)儀表測(ce)量流量(liang),不易做(zuo)到準确(què)計量。②因(yin)生☂️産調(diào)整和工(gōng)藝條件(jian)變化,蒸(zhēng)汽量波(bō)動幅度(dù)較大,計(ji)量儀表(biao)的性💃🏻能(néng)難以适(shi)應。③随着(zhe)溫度和(he)壓力的(de)變化,蒸(zheng)汽物💯理(lǐ)性質變(bian)化較大(da)☔,給準确(que)計量帶(dai)來困難(nan)㊙️。④蒸汽在(zài)工業生(sheng)産所用(yong)能源中(zhōng)屬較貴(guì)的能源(yuán),對單位(wèi)經濟核(he)算影🌈響(xiang)較大。
1.2動(dòng)力部外(wai)送蒸汽(qì)的工藝(yì)參數
動(dong)力部外(wai)送蒸汽(qi)工藝參(cān)數見表(biao)1。
2流量計(jì)選型與(yu)分析
根(gēn)據項目(mu)輸送蒸(zheng)汽的性(xìng)質和工(gong)藝操作(zuo)參數,以(yi)及蒸汽(qì)計量廣(guǎng)泛選擇(ze)的流量(liang)計型号(hao),初步确(què)定可以(yi)💞選擇的(de)流👈量計(ji)有畢托(tuo)巴流量(liàng)計、渦街(jiē)流量計(jì)和一🙇♀️體(ti)化節流(liu)式流🙇♀️量(liàng)計,以下(xià)對三種(zhong)流量計(jì)的原理(lǐ)及特點(dian)做以分(fen)析比較(jiào)。
2.1畢托巴(ba)流量計(ji)
畢托巴(ba)流量計(ji)是采用(yòng)皮托管(guan)原理提(ti)取管道(dào)中心流(liu)🔞體☂️流速(sù)(全壓-靜(jìng)壓=動壓(yā))再換算(suan)成流體(ti)體積流(liú)量與質(zhi)量流🌈量(liang)的差壓(yā)式流🌍量(liàng)計。皮托(tuō)管原理(li)早就廣(guǎng)泛應用(yong)在航天(tian)航空業(yè)⭐中,如:飛(fēi)機風洞(dong)的測試(shi)和檢測(cè)、飛機發(fā)動機氣(qì)體動力(lì)測試、飛(fēi)機飛行(hang)速度的(de)測速杆(gan)等,技術(shu)成熟。
2.1.1組(zǔ)成和工(gong)作原理(li)
畢托巴(ba)流量計(ji)将探針(zhen)插入管(guǎn)道中心(xīn),總壓孔(kǒng)對正流(liu)🔴體🧑🏾🤝🧑🏼的來(lai)流👈方向(xiàng),靜壓孔(kong)對正流(liu)體的去(qu)流方向(xiang),總🈲壓與(yu)靜壓之(zhī)差即爲(wei)管道♈中(zhong)心的實(shí)測差壓(ya),再由該(gai)探針的(de)風洞标(biāo)定曲線(xian)❤️拟合出(chū)該點的(de)标準差(chà)壓,根據(ju)标準差(chà)壓來計(jì)算💜流體(ti)的流量(liang)。同時還(hai)需用壓(ya)力變送(song)器測出(chū)流體壓(yā)力,用熱(rè)電阻溫(wen)度計測(ce)出流體(tǐ)🐆溫度,把(bǎ)标準差(chà)壓信号(hào)、壓力信(xin)号、溫度(dù)信号同(tóng)時引入(rù)單片機(jī)🈲構成的(de)流量積(jī)算儀或(huo)直接接(jiē)入DCS系統(tǒng),一方面(mian)對探針(zhēn)的流量(liang)👈方程進(jin)行解算(suàn),再一🌈方(fāng)面對蒸(zhēng)💁汽進行(hang)壓力、溫(wēn)度補償(cháng),以保證(zheng)測量精(jīng)度,并用(yòng)數字㊙️顯(xian)示出差(chà)壓、壓力(li)、溫度、瞬(shun)時流量(liang)、累積流(liú)量、熱量(liàng)、速度等(děng)參數。
2.1.2畢(bì)托巴流(liú)量計的(de)優點
①精(jīng)度高。蒸(zhēng)汽測量(liàng)最高可(kě)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(gou)設計合(hé)理,導壓(ya)管内介(jie)質不流(liú)動,雜✍️物(wù)不容易(yi)進去,所(suǒ)以能長(zhang)時間保(bǎo)持測量(liang)精度;③測(ce)量範圍(wei)廣。流✉️量(liang)在0.2~50000t/h都可(ke)以正确(que)測量。對(dui)低流速(su)、小流量(liàng)、大管徑(jing)測量效(xiao)💃果尤佳(jia);④安裝簡(jian)便。隻需(xū)在管道(dao)合适的(de)位置上(shang)打一個(ge)相當的(de)孔,把一(yi)次元件(jiàn)探針插(chā)入管道(dao)中心,即(jí)可方便(biàn)地進行(hang)安裝;⑤壓(ya)力損失(shi)小,一次(cì)元件傳(chuan)感器是(shi)Φ20mm~Φ55mm不鏽鋼(gāng)制成,其(qi)截面積(jī)很小,在(zài)介🈲質管(guan)道中幾(jǐ)乎是無(wu)壓力損(sun)失,與孔(kong)闆等節(jiē)流裝置(zhì)相比較(jiao)🧡具有明(míng)顯的節(jiē)能效果(guǒ);⑥現場安(ān)裝不要(yào)求直管(guǎn)段。
2.1.3畢托(tuo)巴流量(liang)計的缺(quē)點
①價格(gé)高,性價(jià)比低;②引(yin)壓管沒(mei)有不積(jī)冷凝水(shuǐ)設置和(he)防㊙️凍設(she)置。
2.2渦街(jiē)流量計(jì)
2.2.1組成和(hé)工作原(yuán)理
渦街(jie)流量計(jì)屬于體(ti)積流量(liàng)計。
渦街(jie)流量計(jì)是應用(yong)流體振(zhen)蕩原理(li)來測量(liang)流量的(de),流體在(zài)管道中(zhōng)經過旋(xuán)渦發生(sheng)體後會(hui)産生正(zhèng)比于📧流(liú)速的旋(xuán)渦,由此(ci)可🥰算出(chu)流體的(de)流量。流(liu)量與旋(xuán)渦頻率(lǜ)的☂️關系(xì),可用下(xia)式表示(shi)[1]:
V=f/k
式中:f爲(wèi)旋渦的(de)個數;k爲(wèi)儀表系(xì)數;V爲流(liú)過流體(tǐ)的體積(ji)。
2.2.2渦街流(liú)量計用(yong)于蒸汽(qì)計量的(de)主要優(you)點
①結構(gou)簡單而(er)牢固無(wú)可動部(bù)件,可靠(kào)性高,長(zhǎng)期運行(háng)十分可(ke)靠;②安♈裝(zhuang)簡單,維(wei)修十分(fen)方便;③輸(shū)出是與(yǔ)流量成(cheng)正比的(de)脈沖信(xìn)号,無零(líng)點漂移(yi),精度高(gao);④壓力損(sun)失較小(xiǎo),運行費(fei)用低,節(jiē)能;⑤測量(liàng)範🔱圍寬(kuan),量🔴程比(bǐ)可達1∶10;⑥應(yīng)用範圍(wéi)廣,蒸汽(qi)、氣體、液(ye)體的流(liu)量均可(kě)測量。
2.2.3渦(wo)街流量(liàng)計用于(yú)蒸汽計(jì)量的缺(quē)點
①要求(qiu)被測量(liang)介質的(de)流動雷(léi)諾數下(xià)限較高(gāo),氣體流(liu)速一✌️般(bān)應大于(yú)4m/s,流速過(guo)低時會(huì)造成測(ce)量精度(du)降低甚(shen)至小流(liú)量不計(jì)量;②對振(zhèn)動較敏(mǐn)感,在強(qiáng)烈振動(dòng)的環境(jing)下工作(zuò),會影響(xiǎng)測👉量精(jīng)度;③對被(bei)測量介(jie)質的潔(jié)淨度要(yao)求較高(gao),不适宜(yí)測量對(duì)頻率信(xin)号⭐檢測(cè)器造成(chéng)嚴重污(wu)染的髒(zang)污流體(ti)。
2.3一體化(huà)節流式(shi)流量計(ji)
2.3.1一體化(huà)節流式(shi)流量計(jì)結構和(hé)工作原(yuan)理
一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liang)計結構(gou),如圖1所(suǒ)示。
一體(ti)化節流(liú)式流量(liang)計是将(jiāng)節流裝(zhuang)置和差(cha)壓變送(song)器做成(chéng)一體,由(you)
差壓變(bian)送器
輸(shu)出4~20mA差壓(ya)信号,可(ke)測量多(duō)種介質(zhì)(液體、氣(qì)體、蒸汽(qì)),設計了(le)防凍式(shì)🌈隔離器(qì),簡化了(le)流量計(jì)結構,便(bian)于安裝(zhuang)☀️。一體化(hua)節流式(shi)流量💋計(ji)可采用(yong)多種節(jiē)流件,常(chang)用ISA1932标準(zhǔn)噴嘴及(jí)标準孔(kǒng)闆。
配置(zhi)智能化(hua)差壓變(bian)送器和(hé)帶通訊(xun)功能的(de)流量顯(xiǎn)示設備(bèi)的一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liàng)計,可通(tong)過HART協議(yì)實現寬(kuan)量㊙️程比(bǐ)檢測,流(liu)量測量(liang)🍉範圍度(du)可達到(dao)6∶1~10∶1或更寬(kuan)。
充滿管(guan)道的流(liú)體流經(jīng)管道内(nèi)的節流(liú)裝置,流(liu)束将🏃在(zài)節流件(jian)處形成(chéng)局部收(shou)縮,從而(er)使流速(su)增加,靜(jìng)壓力降(jiàng)🌈低,在節(jie)流件前(qián)🛀後産㊙️生(sheng)了靜壓(yā)力差(或(huo)差壓)。流(liú)體的流(liu)🧡速愈大(da),在節流(liú)件前後(hòu)産生的(de)差壓也(ye)愈大🧑🏾🤝🧑🏼。因(yīn)此通過(guò)🏒測量差(cha)壓的方(fang)法可🈲測(ce)量流量(liàng)[2]。
2.3.2一體化(hua)節流式(shi)流量計(jì)用于蒸(zhēng)汽計量(liàng)的優點(diǎn)
①測量範(fàn)圍寬約(yuē)爲10∶1;②優先(xiān)選定值(zhí)ISO1932噴嘴,壓(yā)損小(同(tóng)流量,同(tong)🏃🏻β值情況(kuàng)下,爲孔(kǒng)闆的60%),檢(jiǎn)定周期(qi)長(是孔(kong)闆的4倍(bei));③引壓管(guǎn)不積存(cun)冷凝水(shuǐ);④采用專(zhuan)利技術(shu)———防凍隔(ge)離器,不(bu)需伴熱(rè)、保溫和(he)隔離器(qi),節約能(neng)源;⑤介質(zhì)🧡适用性(xing)強(特别(bie)适用于(yú)蒸汽流(liu)量測量(liang)),動态⚽性(xing)能好,結(jié)構簡單(dan),故障率(lü)低,安裝(zhuang)維護簡(jiǎn)便。
2.3.3一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liàng)計用于(yu)蒸汽計(ji)量的缺(que)點
①上下(xia)遊直管(guan)段應是(shì)圓形,内(nei)壁光滑(hua),其内徑(jìng)與流量(liang)計标稱(chēng)🚶♀️内徑相(xiang)同;②一體(ti)化節流(liu)式流量(liang)計必須(xū)垂直安(ān)裝在與(yu)其公稱(chēng)通徑相(xiàng)應的水(shui)平管道(dào)上,一體(ti)化節流(liu)式流量(liang)計在測(ce)量管線(xiàn)上遊側(ce)和下遊(yóu)側應配(pei)㊙️置一定(dìng)長度的(de)直管段(duàn)。
2.4流量計(ji)的選型(xing)分析
根(gen)據三種(zhong)流量計(jì)的特點(diǎn),從測量(liàng)精度、測(ce)量範圍(wéi)、壓力損(sun)失、抗幹(gàn)擾能力(li)及運行(háng)維護等(deng)方面進(jin)行比較(jiao),如表2所(suǒ)示💋。
由于(yú)被測介(jie)質管徑(jing)較大(DN700),工(gōng)作流量(liàng)範圍寬(kuan)(10~150t/h),渦街流(liú)量計和(hé)一🌈體化(hua)節流式(shi)流量計(ji)在低流(liu)量時保(bǎo)證測量(liang)的精度(du)☁️方面🌏差(cha)一些,會(huì)造成一(yi)定的測(cè)量誤差(cha),而畢托(tuō)巴⭐流量(liang)計測量(liàng)範圍較(jiào)寬,既能(neng)夠保證(zhèng)小流量(liang)時準确(què)測量,又(you)能滿足(zu)大流量(liang)的準确(que)測量,同(tóng)時在大(da)管徑上(shang)的安裝(zhuāng)也較易(yì)實現。
在(zai)運行過(guo)程中也(ye)要關注(zhu):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(chang)生産過(guò)🌈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
2025年12月(yue)上旬畢(bi)托巴蒸(zheng)汽流量(liàng)計,經過(guò)調試、組(zǔ)态等相(xiang)關工㊙️作(zuò)以後,至(zhi)3月開始(shi),蒸汽系(xì)統低壓(yā)蒸汽外(wài)供量以(yi)該計量(liang)☀️表(FT414)數據(jù)爲準,表(biǎo)4爲蒸汽(qi)準确率(lü)情況。
從(cong)表4可以(yǐ)看出,該(gāi)蒸汽計(ji)量表(FT414)投(tóu)用後,随(sui)着蒸汽(qì)計量精(jing)度的提(ti)高。
4結束(shu)語
通過(guo)該工程(chéng)蒸汽流(liu)量計的(de)選型與(yǔ)分析,可(ke)确定畢(bi)托巴流(liú)量計在(zai)大口徑(jing)寬流量(liàng)蒸汽的(de)計量中(zhōng)有明顯(xiǎn)的優勢(shì),爲蒸汽(qi)交接計(jì)量提供(gong)較好的(de)計量方(fang)案,但在(zài)具體的(de)計量中(zhong),需要注(zhù)意該流(liu)量㊙️計沒(mei)有引壓(ya)管防止(zhi)冷凝水(shuǐ)設置的(de)情況,做(zuo)好設備(bèi)伴🐆熱和(hé)季節☀️變(bian)換時的(de)巡查工(gōng)作,從而(ér)确保蒸(zhēng)汽計量(liàng)的準确(que)可靠。
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