摘要(yào):能源計(ji)量是關(guan)于制藥(yào)企業節(jie)能降耗(hao)降成本(ben)的重要(yào)♊環節,一(yī)般采用(yòng)孔闆流(liú)量計
進(jìn)行流體(ti)計量。介(jiè)紹了孔(kong)闆流量(liàng)計的工(gōng)作原理(li)、影響流(liu)量🈲計精(jīng)度的因(yīn)素等,提(ti)出盡管(guan)孔闆流(liu)量計精(jīng)度較🈲低(di)、維護繁(fán)瑣,但随(sui)着電子(zǐ)技術的(de)發展及(ji)新标準(zhǔn)的實施(shi),使其使(shǐ)用性能(neng)得到了(le)改善,故(gù)其仍将(jiāng)在流量(liàng)計量中(zhong)占居重(zhong)要位置(zhi)。
能源品(pǐn)種主要(yào)有蒸汽(qi)、自來水(shui)、N2、壓縮空(kong)氣、循環(huan)水、7 ℃水、-5 ℃水(shuǐ)等,能✍️源(yuán)🍓計量問(wèn)題一直(zhi)是公司(si)節能降(jiang)耗降成(cheng)本🔴的一(yī)件大事(shi)。公司計(ji)量設🌂施(shī)以前主(zhu)要采用(yong)節流孔(kong)⛹🏻♀️闆進行(hang)流體計(jì)♋量。孔闆(pǎn)流量計(jì)因其簡(jiǎn)單牢固(gù)、性能穩(wen)定可靠(kao)、使用壽(shòu)命長、價(jià)格低廉(lian)等優點(dian)♉被廣泛(fan)使用,但(dan)也存在(zai)測量範(fan)圍窄、測(ce)量上限(xiàn)和測量(liang)下限之(zhī)比一般(ban)僅3∶1~4∶1、壓🈲力(li)損失大(da)、對于低(dī)❗壓力的(de)自産壓(ya)縮空氣(qì)測量影(ying)響較大(dà)、低壓力(lì)❗流體測(ce)量信号(hào)弱、測量(liang)誤差✏️大(da)、現場安(an)裝條件(jiàn)要求較(jiao)高、孔闆(pan)前後易(yi)堵塞等(děng)不足,從(cóng)而❓嚴重(zhong)影響其(qi)測量精(jing)度。
實際(jì)生産中(zhōng),如果不(bu)能停産(chan),則無法(fa)進行
孔(kong)闆安裝(zhuāng)和維護(hù)
,工業流(liu)量測量(liang)普遍存(cún)在着大(dà)管徑、大(da)流量測(cè)量的困(kun)難,并存(cún)在制造(zao)、運輸和(hé)安裝上(shang)的困難(nán),也使造(zào)價增加(jia)、能損加(jia)大,于是(shi)我們引(yǐn)入了能(néng)便于在(zai)線安裝(zhuang)🤞、維護的(de)♋插入式(shi)渦街流(liú)量計、電(diàn)♈磁流量(liang)計、超聲(shēng)波流🛀量(liang)計等。但(dàn)由于孔(kǒng)闆❓流量(liàng)計的使(shi)用具有(you)普遍性(xing)和‼️長久(jiǔ)性,因此(cǐ)✌️有必要(yao)探讨其(qi)被繼續(xù)使用的(de)可行性(xing)🌈。
1孔闆差(chà)壓流量(liang)計工作(zuo)原理和(hé)特點
孔(kong)闆式差(chà)壓式流(liú)量計
是(shi)根據安(an)裝于管(guǎn)道中節(jiē)流件(孔(kǒng)闆)産生(sheng)的差壓(yā)、已知的(de)🛀流體條(tiao)件、孔闆(pan)和管道(dao)的幾何(hé)尺寸來(lai)測量流(liu)㊙️量的😍儀(yí)表🔆。充滿(man)管道🔱的(de)流體,當(dang)它流經(jing)管道内(nèi)的孔闆(pǎn)時,流速(su)将在孔(kǒng)闆處形(xing)成局部(bu)收縮🈲,因(yīn)而流速(sù)增加、靜(jing)壓力降(jiàng)低,于是(shi)⛷️在孔闆(pǎn)前後便(biàn)産生♌了(le)壓差。流(liú)體流量(liàng)愈大,産(chan)生的壓(yā)差愈大(da),這樣依(yi)據壓差(chà)就知流(liu)量的大(dà)小。這種(zhong)測量方(fāng)法是以(yǐ)流動連(lian)續性方(fāng)程👉和伯(bó)努利🔴方(fāng)程爲基(ji)礎的,數(shu)學表達(da)式爲:
式(shi)中
Qm———質量(liang)流量,kg/s;
Qv———容(rong)量流量(liang),m3/s;
d———流體流(liú)量系數(shù);
ρ1———孔闆 上(shang)、下 遊 側(cè) 取 壓 處(chu) 流 體 密(mi) 度,kg/m3;
Ad———孔闆(pan)在工作(zuò)狀态下(xià)的開孔(kǒng)面積,m2;
Δp———孔(kong)闆上、下(xia)遊側規(gui)定的取(qǔ)孔位置(zhi)上所測(cè)得的 靜(jìng) 壓 力 差(chà),kgf/m2(1kgf/m2=18.0665kPa);
ε———流體流(liu)速膨脹(zhang)系數。對(dui)不可壓(ya)縮流體(tǐ),ε=1;對可壓(yā)縮流體(tǐ),ε<1。
當節流(liú)裝置制(zhì)作成後(hou),一些參(cān)數就确(que)定了,上(shàng)式可以(yi)表達爲(wei):
式中
K———綜(zōng)合系數(shu),定值;
Δp———孔(kǒng)闆上、下(xia)遊側規(gui)定的取(qu)孔位置(zhi)上所測(cè)得的靜(jìng)壓👣力差(cha)🏃🏻♂️,kgf/m2。
孔闆流(liú)量計的(de)主要特(tè)點爲結(jié)構易于(yu)複制、簡(jian)單牢固(gu)、性能穩(wěn)定可靠(kào)、使用期(qi)限長、價(jia)格低廉(lián)等,整套(tao)流量計(ji)由孔闆(pǎn)、
差壓變(biàn)送器
和(he)流量顯(xiǎn)示儀(或(huò)計算機(jī)系統)組(zu)成,如有(you)需要還(hai)可增加(jiā)壓力和(he)🈲溫度的(de)測量部(bu)分。它們(men)可以由(you)不同廠(chang)家生産(chǎn),這樣易(yì)📧于形成(chéng)規模生(sheng)産,經濟(jì)效益高(gāo),各部👅分(fen)組合非(fei)常靈活(huó),目前推(tuī)出的
一(yī)體化孔(kǒng)闆流量(liàng)計
,亦 可(ke)分開 生(sheng)産,再靈(líng)活組裝(zhuāng)。
2流量計(jì)的精度(dù)
目前,有(you)用于不(bú)同目的(de)的各種(zhǒng)流量測(ce)量儀表(biao),其計量(liàng)是否準(zhun)确受到(dào)人們的(de)普遍重(zhòng)視。流量(liang)計的精(jīng)度🐉是由(you)⚽其結構(gou)、測👉量原(yuan)理、被測(cè)流體的(de)性質、使(shǐ)用環境(jìng)條件和(hé)制造工(gong)藝水平(píng)等決定(ding)的。但是(shì)在檢定(dìng)過程中(zhong)以及在(zài)☂️使用過(guo)程中的(de)許多🐉客(ke)觀因素(su)🌂也會影(yǐng)響🍓流量(liang)計的精(jing)度複現(xian),甚至大(da)大降低(di)流量計(jì)的精度(dù),影響流(liu)量計的(de)正常使(shi)用,偏離(lí)選擇的(de)初衷。主(zhu)要的影(ying)響因素(su)有以下(xià)幾點。
2.1流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)實際使(shǐ)用精度(du)
流量計(ji)在各種(zhǒng)情況下(xià)的檢定(ding),都必須(xū)用合适(shì)的流量(liàng)标準裝(zhuāng)置。檢定(ding)用的流(liú)量标準(zhǔn)裝置的(de)實際使(shǐ)用精度(dù)要高于(yú)流量計(jì)的精度(dù),對于送(sòng)檢儀表(biao),需詢問(wen)檢定用(yong)設備、方(fāng)🌍法和精(jing)度是否(fǒu)滿足需(xu)求。
2.2被測(cè)流體的(de)流動狀(zhuang)況
在管(guǎn)道中或(huo)開口渠(qú)中流動(dòng)的流體(ti),有不同(tóng)的流動(dong)狀⚽況,例(lì)如層流(liu)、紊流、脈(mò)動流、不(bu)均勻流(liu)等。特别(bie)是利用(yong)伯努利(li)定理研(yan)制的流(liú)量計,要(yao)求是定(ding)常的流(liu)動,并且(qiě)流速分(fèn)布均勻(yún),例如孔(kong)闆流量(liàng)計。如果(guo)管道中(zhōng)有障礙(ai)物,則會(huì)引起流(liu)動的劇(ju)烈變化(hua),導緻流(liú)量計測(cè)量結果(guo)産生不(bu)可忽視(shi)的誤差(chà)。流量計(jì)在安裝(zhuang)時,直管(guan)段要求(qiú)一般是(shi)前10後5,并(bing)且要求(qiu)盡量減(jiǎn)少彎管(guǎn)、閥門等(deng)的使用(yòng)。
2.3被測介(jie)質的物(wù)理性質(zhi)
截至目(mu)前,每一(yi)種流量(liang)計都是(shì)在實際(jì)的特定(dìng)條件下(xia)正常使(shi)用的,沒(mei)有一種(zhong)流量計(jì)可以在(zài)任何條(tiáo)件🔅下測(cè)量任何(hé)介質的(de)流量。流(liú)量測量(liàng)是比較(jiào)複雜的(de)⛹🏻♀️測量,孔(kong)闆流量(liàng)計測量(liang)流量時(shi),不宜測(cè)♻️量粘度(du)大的流(liú)體流量(liang)👨❤️👨,測量蒸(zheng)汽時,要(yào)把壓力(li)和溫度(dù)信号實(shí)時采集(ji)到流量(liang)表中進(jin)行修正(zheng)。超聲波(bō)流量計(ji)不能測(cè)量氣體(tǐ),在測🔴量(liàng)☎️的流體(ti)中含有(yǒu)較大、較(jiào)多固體(tǐ)顆粒時(shí),将大大(da)影響測(ce)量精度(du)。所以當(dang)流🧑🏽🤝🧑🏻量計(ji)出現精(jing)度😘下降(jiàng)時,應注(zhù)意被測(ce)流體的(de)物理性(xing)質是否(fou)有了改(gai)變。
2.4正确(que)安裝和(he)使用流(liú)量計
許(xǔ)多流量(liàng)計的安(ān)裝和使(shi)用是同(tóng)它的測(cè)量精度(du)密切⭐相(xiàng)關的,特(tè)别是那(nà)些檢測(cè)元件直(zhí)接位于(yu)流動流(liu)🔅體中❗的(de)流量計(jì)。若孔闆(pǎn)流量計(jì)中的孔(kǒng)闆與管(guǎn)道的同(tóng)心度不(bú)好,則會(hui)産生誤(wu)差,嚴重(zhòng)時誤♌差(cha)可達100%。所(suǒ)以,根據(ju)對安裝(zhuāng)條件要(yao)求的程(cheng)度不同(tóng),對各🍉種(zhong)流量計(ji)必須嚴(yán)格區♊分(fèn)對待,隻(zhi)有遵照(zhào)安裝條(tiao)件來安(an)裝,才能(néng)保證流(liú)量計的(de)測量精(jing)度。
孔闆(pǎn)流量計(jì)精度爲(wei)0.5級、1級,而(ér)實際使(shi)用中的(de)精度爲(wei) 1.5 或 2。孔闆(pan)受前後(hou)直管段(duàn)影響比(bi)較大,另(lìng)外對于(yú)安裝要(yao)求也比(bi)較高,還(hai)要注意(yi)👌量程比(bǐ)不要太(tai)大(一般(bān)爲 3∶1)。由于(yú)影響孔(kong)闆流量(liàng)計測量(liàng)精度的(de)根本原(yuan)因是節(jie)流裝置(zhì)的幾何(hé)形狀和(hé)流動動(dong)态是否(fou)偏離設(shè)計标準(zhǔn),因此在(zai)使用過(guo)程中必(bi)須定期(qī)做好系(xì)統的檢(jian)定🐅、維護(hù)工作,對(dui)于實際(jì)使用中(zhōng)的壓力(li)、溫度等(děng)工況參(cān)數的變(bian)化,應進(jin)行及時(shí)修正。可(ke)采用全(quan)補償的(de)流量積(ji)算儀的(de)積算方(fāng)案⛷️,以減(jiǎn)少計量(liang)誤差,确(que)保計量(liàng)精度。孔(kǒng)闆流量(liang)計是一(yi)種從設(she)計、制造(zào)到安裝(zhuāng)使用要(yao)求很嚴(yan)格的儀(yí)表,任何(he)一個環(huan)節的失(shi)誤都會(hui)産生很(hěn)大的誤(wu)差🌏,因此(ci),如果嚴(yán) 格遵循(xún)标 準規(gui)定,它的(de)精确測(ce)量是有(you)保證的(de)。孔闆流(liú)量計🈲的(de)重複性(xing)與其他(ta)流量計(ji)(
渦街流(liú)量計
、
超(chāo)聲流量(liàng)計
、
電磁(ci)流量計(ji)
)相比要(yao)低,其原(yuán)因爲輸(shū)出信号(hao)爲模拟(nǐ)值易受(shou)幹擾,尤(yóu)其🈲差壓(ya)🛀引壓管(guan)線這一(yī)環節易(yi)使信号(hào)産生幹(gan)擾波動(dong),正是⭕由(yóu)于重複(fu)性不✨高(gao),所以影(yǐng)響到其(qi)精确度(du)的提高(gao)🌂。
3孔闆流(liu)量計的(de)應用特(tè)點
孔闆(pan)流量計(jì)是應用(yòng)曆史悠(yōu)久、實踐(jian)經驗豐(feng)富成熟(shú)😄、标準🌈規(guī)範🔆完善(shan)、品種規(guī)格齊全(quan)的一類(lèi)流量計(jì),20世紀50年(nián)代以前(qian)⛱️ 它可能(neng)是唯一(yī)的 天然(ran)氣流量(liang)計。70~80年代(dai)藥✊廠普(pǔ)遍采用(yòng)了孔闆(pan)流量計(ji),測量的(de)介質有(you)液體、氣(qì)🐇體、蒸汽(qi),溶❓媒、物(wu)料等✔️。雖(suī)然已出(chu)現許多(duō)他其它(ta)形式的(de)流量計(ji)(電磁、超(chao)聲波、渦(wō)街等流(liu)量計),但(dan)這些流(liú)量⛹🏻♀️計無(wú)法測量(liàng)有些場(chang)所的介(jiè)質。如電(diàn)廠供給(gěi)用戶的(de)蒸汽,計(ji)量都采(cǎi)用孔闆(pan)流量計(jì),其原因(yin)主要是(shì)孔闆流(liu)量計性(xìng)能穩定(ding)可靠,有(yǒu)完善的(de)檢定⭐标(biāo)準和規(gui)範,如有(yǒu)計量貿(mào)易糾紛(fēn),可在不(bú)停産的(de)情況下(xià)由第三(san)方計量(liàng)機構依(yi)國家檢(jian)定 規程(chéng)到現場(chǎng)進行檢(jian)測,且其(qí)是按照(zhào)國标生(shēng)産的,在(zai)使用中(zhōng)出問題(tí)的幾率(lü)很🌂小。因(yin)🚶♀️此一般(ban)隻對孔(kǒng)闆流💚量(liàng)計🐇的差(cha)壓變送(sòng)器、壓力(lì)變送器(qi)、流👈量積(ji)算儀等(deng)檢定,數(shù)據具有(yǒu)權威性(xing)。但若使(shǐ)用電磁(cí)、超聲波(bo)、渦✏️街等(deng)流量計(ji),就🐪要拆(chāi)卸下來(lái)送🥵到相(xiang)關部門(men)在線檢(jiǎn)測,脫離(lí)實際使(shǐ)用現場(chang),可信度(du)大大降(jiàng)低。
由于(yu)孔闆流(liu)量計的(de)節流裝(zhuang)置(孔闆(pǎn))是依照(zhào)國家标(biāo)準生産(chǎn)的,國家(jia)标準 GB2624—2006《流(liú)量測量(liang)節流裝(zhuang)置的設(she)計安裝(zhuang)和使用(yong)》中的産(chan)品規格(gé)在 DN20~3000mm之間(jiān),因此,買(mai)賣雙方(fāng)已🥵認可(kě)加❄️工孔(kong)闆數據(jù),可不進(jin)行🌐标定(ding)。
孔闆流(liú)量計的(de)使用年(nian)限一般(bān)爲10~15a。華勝(sheng)有限公(gong)司1995年🎯安(an)裝的10餘(yú)套孔闆(pǎn)(孔闆口(kǒu)徑在DN50~400之(zhī)間)現仍(réng)在使用(yòng),其中有(you) 2 套用♌于(yu)自來水(shui)🈚的流量(liang)測量,因(yin)長時間(jian)使用造(zao)成了孔(kong)🌈闆高低(di)壓側堵(du)塞,但在(zai)停水後(hou)拆下清(qing)理後,測(cè)量孔闆(pan)各項參(cān)數均合(hé)格,可繼(jì)續使用(yong)。而配套(tao)使用的(de)差壓變(biàn)送器、流(liu)量積算(suan)儀等電(dian)子儀表(biao)損壞很(hěn)多,壽命(ming)僅爲5~10a。超(chāo)聲波流(liu)量計隻(zhī)能用在(zai)測量液(yè)體上,使(shi)用壽命(ming)爲 5~10a,但因(yin)它可以(yǐ)在線安(an)裝,在連(lian)續生産(chan)且要求(qiu)不高的(de)場合用(yong)㊙️的比較(jiao)多,價格(gé)上在大(dà)口徑流(liu)量測量(liang)上有優(yōu)勢;而在(zài)🔴部分蒸(zhēng)👨❤️👨汽流量(liang)上使用(yòng)渦街🈲流(liú)量計,現(xiàn)場蒸汽(qì)管道振(zhèn)動很大(dà),對測量(liang)産生很(hen)大♉的影(yǐng)響,不用(yong)蒸汽時(shí)也有流(liú)量顯示(shì),隻能通(tong)過調整(zhěng)流量計(ji)設置和(he)增加小(xiao)信号切(qiē)💜除來振(zhèn)動幹擾(rǎo),由此增(zeng)加了測(cè)量的不(bú)準确性(xing)。
隻有對(dui)孔闆流(liú)量計按(an)規範每(měi)年做好(hǎo)檢定、維(wei)護,定期(qī)排👉污檢(jian)✔️查👨❤️👨,才能(neng)長期準(zhun)确使用(yong)。而對于(yu)電磁流(liu)量計、超(chao)聲波流(liu)量計、渦(wo)街流量(liàng)計,裝上(shang)後就不(bu)用定期(qī)檢測,直(zhí)到使用(yòng)者反映(ying)流量測(ce)量不準(zhǔn)确才用(yòng)現場檢(jiǎn)查及處(chu)㊙️理。
4孔闆(pǎn)流量計(ji)的發展(zhan)
針對孔(kǒng)闆流量(liàng)計精度(du)較低,維(wéi)護繁瑣(suo),近年國(guo)内生産(chǎn)廠推🍉出(chu)💯一系列(lie)改進辦(ban)法,如采(cǎi)用一體(tǐ)式差壓(yā)流量計(ji),把差🍉壓(yā)變送器(qi)、孔闆做(zuò)到一起(qi),甚至把(bǎ)壓力和(hé)溫度補(bu)償都做(zuo)到一起(qǐ)👌,以提高(gao)量程比(bǐ)到1∶10,來減(jian)少引壓(yā)管對測(ce)量的影(yǐng)響✏️,從而(er)減少維(wei)護量。
随(sui)着電子(zǐ)技術的(de)發展,孔(kǒng)闆流量(liang)計中的(de)差壓變(biàn)送器和(he)流量顯(xiǎn)示儀有(yǒu)了突出(chu)的進展(zhan),随着新(xīn)标準的(de)📞制定、推(tuī)出,預計(ji)今後🔞孔(kong)闆流量(liàng)計仍将(jiāng)在流量(liàng)計量中(zhong)占居💋重(zhòng)要的位(wei)置。
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