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)流量計(jì)
中畢托(tuo)巴流量(liang)計、
渦街(jie)流量計(jì)
和一體(ti)化節流(liú)式流量(liàng)計各自(zi)的原理(lǐ)和特點(diǎn),通過🆚比(bǐ)較,确定(ding)🏃🏻♂️畢托巴(bā)流量計(jì)更加适(shi)合該項(xiàng)目的蒸(zheng)汽計量(liang),同時針(zhēn)對🌈生産(chǎn)實際❌和(he)現場情(qing)況,對畢(bì)托巴流(liu)✔️量計的(de)使用提(tí)出相應(ying)的建議(yì)。
0概況
石(shí)化動力(li)部外送(sòng)低壓蒸(zhēng)汽是蒸(zhēng)汽管網(wang)的重要(yao)産出方(fang)🈲,其計量(liang)正确與(yǔ)否直接(jie)影響到(dao)各裝置(zhì)達标和(he)經濟核(hé)算,尤其(qí)🔞SMES3.0能源計(ji)量模塊(kuài)上線運(yun)行後,對(duì)計量🙇♀️器(qì)具的☁️計(jì)量準确(què)性提出(chū)了新的(de)要求。動(dong)力部外(wài)送低壓(yā)蒸汽管(guan)線爲DN700的(de)💋大管徑(jìng),外送蒸(zheng)汽量因(yin)生産調(diào)🌈整會造(zào)成流量(liang)從10~150t/h之間(jiān)的波動(dong),原有的(de)📞流量計(jì)已不☎️能(néng)滿足企(qǐ)業☂️經濟(jì)核算的(de)要求,準(zhun)備利用(yòng)2015年大檢(jiǎn)修之機(jī)進行更(gèng)新,以提(ti)高計量(liang)精度,因(yīn)此,選擇(zé)一台能(neng)保證大(dà)口徑寬(kuan)流量工(gōng)藝條件(jiàn)的流量(liang)🔞計成爲(wei)當務之(zhi)急。
1選型(xing)條件
1.1蒸(zheng)汽計量(liang)的特點(diǎn)
蒸汽作(zuò)爲重要(yào)的載能(néng)工質,在(zài)石油、化(huà)工、冶金(jīn)以及✨城(chéng)鎮供✂️熱(rè)行業中(zhong)廣泛應(ying)用。由于(yú)蒸汽物(wù)性的特(tè)殊性,長(zhǎng)期以來(lai)一直是(shì)能源計(ji)量工作(zuo)中的重(zhòng)中之重(zhòng),蒸汽計(ji)量有以(yǐ)下特點(dian):①蒸汽幹(gàn)度的修(xiu)正及其(qí)可能出(chu)現的汽(qì)水兩相(xiàng)流測量(liàng)問題💁,對(duì)于相流(liu)經常變(biàn)化的蒸(zheng)汽,使用(yòng)目前流(liú)量儀表(biǎo)測量流(liú)量,不易(yi)做到準(zhǔn)确計量(liàng)。②因生産(chan)調整和(hé)工藝條(tiao)件變化(hua),蒸汽量(liang)波動幅(fu)度較大(dà),計量儀(yi)表的性(xìng)能難以(yǐ)适應。③随(sui)着溫度(du)和壓力(li)的變化(huà),蒸汽物(wu)理性質(zhì)變化較(jiào)大,給準(zhǔn)确計量(liàng)帶來困(kun)難。④蒸汽(qì)在工業(yè)生産所(suǒ)用能源(yuan)中屬較(jiao)貴的能(neng)源,對單(dan)位經濟(jì)核算影(yǐng)響較大(da)。
1.2動力部(bu)外送蒸(zheng)汽的工(gong)藝參數(shù)
動力部(bu)外送蒸(zheng)汽工藝(yì)參數見(jian)表1。
2流量(liang)計選型(xíng)與分析(xī)
根據項(xiang)目輸送(sòng)蒸汽的(de)性質和(hé)工藝操(cāo)作參數(shu),以及📧蒸(zheng)🏃♂️汽計量(liàng)廣泛選(xuan)擇的流(liú)量計型(xing)号,初步(bu)确定可(kě)以選擇(ze)的流量(liang)計有畢(bi)📱托巴流(liu)量計、渦(wō)街流量(liang)計和一(yī)體化節(jie)流式流(liú)量計,以(yǐ)下對三(sān)種流量(liàng)計的原(yuan)理及特(tè)點做以(yi)分析比(bǐ)較。
2.1畢托(tuō)巴流量(liang)計
畢托(tuo)巴流量(liàng)計是采(cǎi)用皮托(tuo)管原理(li)提取管(guǎn)道中心(xin)流體流(liu)♋速(全壓(yā)-靜壓=動(dong)壓)再換(huàn)算成流(liú)體體積(jī)流量與(yǔ)質量流(liu)量的🌐差(chà)壓式流(liú)量計。皮(pi)托管原(yuan)理早就(jiu)廣泛應(ying)用💋在航(háng)天航空(kōng)業中,如(rú):飛機風(fēng)洞的測(cè)試和檢(jian)測、飛機(ji)發㊙️動機(ji)氣體動(dòng)力測試(shì)、飛機飛(fēi)行速度(du)的測💃🏻速(sù)杆等,技(jì)術成熟(shú)。
2.1.1組成和(hé)工作原(yuán)理
畢托(tuō)巴流量(liàng)計将探(tàn)針插入(rù)管道中(zhōng)心,總壓(ya)孔對正(zheng)流體👌的(de)來🔞流方(fang)向,靜壓(yā)孔對正(zhèng)流體的(de)去流方(fang)向,總壓(yā)與靜壓(ya)之差🚩即(ji)爲管道(dào)中心的(de)實測差(cha)壓,再由(you)該探針(zhēn)的風洞(dong)标定曲(qu)線拟合(he)出該點(dian)的🍉标準(zhun)差壓,根(gēn)據标準(zhǔn)差壓來(lai)計算流(liu)體的流(liú)量。同時(shí)還需用(yong)
壓力變(bian)送器
測(ce)出流體(ti)壓力,用(yong)
熱電阻(zu)
溫度計(jì)測出流(liú)體溫度(du),把标準(zhǔn)差壓信(xìn)号、壓力(li)信号、溫(wēn)度信号(hào)同✏️時引(yǐn)入單片(pian)機構成(chéng)的流量(liàng)積算儀(yi)或直接(jiē)接入DCS系(xì)統,一方(fang)🔞面對探(tan)針的流(liu)量方程(chéng)進行解(jiě)算,再一(yi)方面對(dui)蒸汽進(jìn)行壓力(li)、溫度補(bǔ)償,以保(bao)證測量(liàng)精度,并(bing)✂️用數字(zì)顯示出(chū)差壓🏃♂️、壓(yā)力、溫度(du)、瞬時流(liú)量、累積(ji)流量、熱(re)量、速度(dù)等參數(shu)。
2.1.2畢托巴(bā)流量計(jì)的優點(diǎn)
①精度高(gao)。蒸汽測(ce)量最高(gao)可達0.5級(jí);②可靠性(xìng)高。因探(tan)針的構(gou)造非常(chang)簡單,結(jié)構設計(jì)合理,導(dao)壓管内(nei)介質不(bú)流動,雜(zá)⛷️物不容(róng)易進去(qù),所以能(neng)長時間(jian)保持測(ce)量精度(du);③測量範(fàn)圍廣。流(liu)📞量在0.2~50000t/h都(dōu)可以正(zheng)🧑🏾🤝🧑🏼确測量(liàng)。對低流(liu)速、小流(liú)量、大管(guǎn)👌徑測量(liàng)效💚果尤(yóu)佳;④安裝(zhuāng)簡便。隻(zhi)需在管(guan)道合适(shi)的位置(zhi)上打一(yī)個相當(dāng)的孔,把(ba)一⛹🏻♀️次元(yuan)件探針(zhen)插入管(guǎn)道中🈚心(xīn)❗,即可方(fāng)便地進(jìn)行安裝(zhuāng);⑤壓力損(sun)失小💚,一(yī)次元件(jian)傳感器(qì)是Φ20mm~Φ55mm不鏽(xiu)💜鋼制成(cheng),其截面(miàn)積很小(xiao),在介質(zhi)管道中(zhōng)幾乎是(shi)無壓力(lì)損失,與(yǔ)孔闆等(děng)節流裝(zhuang)置相比(bi)較具有(you)明顯的(de)節能效(xiào)果;⑥現場(chǎng)安裝不(bu)要求直(zhi)管段。
2.1.3畢(bì)托巴流(liu)量計的(de)缺點
①價(jia)格高,性(xing)價比低(dī);②引壓管(guǎn)沒有不(bu)積冷凝(ning)水設置(zhi)和❄️防凍(dòng)設置。
2.2渦(wo)街流量(liang)計
2.2.1組成(chéng)和工作(zuo)原理
渦(wō)街流量(liang)計屬于(yú)體積流(liú)量計。渦(wo)街流量(liàng)計是應(ying)用流體(ti)振🍉蕩原(yuan)理來測(cè)量流量(liang)的,流體(ti)在管道(dao)中經過(guò)✔️旋渦發(fā)生體後(hou)會産生(sheng)正👅比于(yu)流速的(de)旋渦,由(yóu)此可算(suan)出流🈚體(ti)的流量(liang)。流量與(yu)旋渦頻(pin)率的關(guān)系,可用(yong)下式表(biao)示[1]:
V=f/k
式中(zhōng):f爲旋渦(wo)的個數(shù);k爲儀表(biao)系數;V爲(wei)流過流(liu)體的體(ti)⛹🏻♀️積。
2.2.2渦街(jie)流量計(jì)用于蒸(zheng)汽計量(liang)的主要(yào)優點
①結(jié)構簡單(dān)而牢固(gu)無可動(dòng)部件,可(ke)靠性高(gāo),長期運(yùn)行十分(fèn)🏃♂️可靠;②安(an)裝簡單(dān),維修十(shi)分方便(bian);③輸出是(shi)與流量(liang)成正🐪比(bǐ)的脈沖(chòng)信号,無(wu)零點漂(piāo)移,精度(dù)高;④壓力(li)損失較(jiào)小,運🔱行(hang)費用低(dī),節能;⑤測(ce)量範圍(wéi)寬,量程(chéng)比可達(dá)1∶10;⑥應用範(fan)圍廣,蒸(zheng)汽、氣體(tǐ)㊙️、液體的(de)流量均(jun1)可測量(liang)。
2.2.3渦街流(liu)量計用(yòng)于蒸汽(qi)計量的(de)缺點
①要(yào)求被測(ce)量介質(zhi)的流動(dong)雷諾數(shu)下限較(jiao)高,氣體(ti)流🐕速一(yi)般應大(dà)于4m/s,流速(su)過低時(shí)會造成(chéng)測量精(jing)度降低(di)甚至小(xiao)流㊙️量不(bú)計量;②對(duì)振動較(jiào)敏感,在(zài)強烈振(zhèn)動的環(huan)境下✉️工(gong)作,會影(ying)響測量(liang)精度;③對(duì)被測量(liang)介質的(de)潔淨度(dù)要求😘較(jiao)高,不适(shi)宜測量(liang)對頻率(lü)信号檢(jiǎn)測器造(zao)成嚴重(zhong)污染的(de)髒污流(liú)體。
2.3一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liàng)計
2.3.1一體(tǐ)化節流(liú)式流量(liang)計結構(gou)和工作(zuo)原理
一(yī)體化節(jiē)流式流(liú)量計結(jie)構,如圖(tú)1所示。
一(yī)體化節(jie)流式流(liu)量計是(shi)将節流(liu)裝置和(he)
差壓變(bian)送器
做(zuo)成一體(tǐ),由差壓(yā)變送器(qi)輸出4~20mA差(cha)壓信号(hào),可測量(liàng)多種介(jiè)質🔞(液體(ti)、氣體、蒸(zheng)汽),設計(jì)了防凍(dòng)式隔離(li)器,簡化(huà)了流量(liàng)計🧑🏽🤝🧑🏻結構(gou),便于安(ān)裝。一體(ti)化節流(liú)式流量(liang)計可采(cai)用多💃🏻種(zhong)節流件(jian),常用🏃🏻♂️ISA1932标(biao)準噴嘴(zui)及标準(zhǔn)孔闆。
配(pei)置智能(néng)化差壓(yā)變送器(qì)和帶通(tong)訊功能(neng)的流量(liàng)顯示設(she)🔞備的一(yi)🔴體化節(jie)流式流(liú)量計,可(ke)通過HART協(xié)議實現(xian)寬量程(cheng)比檢測(ce),流量測(ce)量💜範圍(wéi)度可達(dá)到6∶1~10∶1或更(gèng)寬。
充滿(man)管道的(de)流體流(liú)經管道(dao)内的節(jie)流裝置(zhi),流束将(jiāng)🈲在節流(liu)件處🌍形(xíng)成局部(bù)收縮,從(cóng)而使流(liú)速增加(jia),靜壓力(li)降低,在(zài)🆚節流🔅件(jiàn)前後産(chǎn)生了靜(jìng)壓力差(chà)(或差壓(ya))。流體的(de)流☀️速愈(yù)大,在節(jiē)流☔件前(qián)後産生(shēng)的差壓(ya)也愈大(dà)。因此通(tong)過測量(liàng)差壓的(de)方法可(kě)測量流(liú)量[2]。
2.3.2一體(tǐ)化節流(liu)式流量(liang)計用于(yu)蒸汽計(jì)量的優(yōu)點
①測量(liàng)範圍寬(kuān)約爲10∶1;②優(you)先選定(dìng)值ISO1932噴嘴(zuǐ),壓損小(xiǎo)(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)———防凍隔(ge)離器,不(bu)需伴熱(rè)、保溫和(hé)隔離器(qi),節約能(neng)源;⑤介質(zhì)适🥰用性(xìng)強(特别(bié)适用于(yú)✔️蒸汽流(liú)量測量(liang)),動态性(xing)能好,結(jié)✔️構簡單(dān),故障率(lü)低,安✂️裝(zhuāng)維護簡(jiǎn)便。
2.3.3一體(ti)化節流(liú)式流量(liang)計用于(yu)蒸汽計(ji)量的缺(que)點
①上下(xià)遊直管(guǎn)段應是(shì)圓形,内(nèi)壁光滑(hua),其内徑(jìng)與流量(liàng)計标🔞稱(chēng)内徑相(xiang)同;②一體(tǐ)化節流(liú)式流量(liàng)計必須(xu)垂直安(ān)裝在與(yu)其公稱(chēng)通徑相(xiàng)應的水(shuǐ)平管道(dào)上,一體(ti)化⁉️節流(liú)式流量(liang)計在測(ce)量管線(xian)上遊側(cè)和下遊(you)側應配(pèi)置一定(ding)長度的(de)直管段(duàn)。
2.4流量計(jì)的選型(xíng)分析
根(gen)據三種(zhǒng)流量計(jì)的特點(dian),從測量(liàng)精确度(dù)、測量範(fan)圍、壓🏃🏻♂️力(li)損失、抗(kàng)幹擾能(neng)力及運(yùn)行維護(hù)等方面(miàn)進行比(bǐ)較,如表(biao)2所示。
由(you)于被測(cè)介質管(guan)徑較大(da)(DN700),工作流(liu)量範圍(wei)寬(10~150t/h),渦街(jiē)流量☀️計(ji)和一體(ti)化節流(liú)式流量(liang)計在低(di)流量時(shi)保證測(cè)量的🍉準(zhǔn)确性方(fang)⛹🏻♀️面差一(yi)些,會造(zao)成一定(dìng)的測量(liàng)誤差,而(ér)畢托巴(ba)流量計(ji)測量🆚範(fàn)圍較寬(kuān),既能夠(gou)保證小(xiao)流量時(shí)準确測(cè)量,又能(neng)滿足大(da)流量的(de)準确測(ce)量,同時(shi)在大管(guǎn)徑上的(de)安裝也(yě)較易實(shí)現。
在運(yùn)行過程(chéng)中也要(yao)關注:①管(guǎn)線吹掃(sao)或打靶(ba)時應關(guan)閉引壓(yā)閥閥👨❤️👨門(men),以保護(hu)流量計(ji),保證在(zài)正常生(shēng)産過程(chéng)中的準(zhun)确測量(liang);②由⛷️于該(gāi)🈚流量計(ji)沒有引(yin)壓管防(fáng)止冷凝(níng)水設置(zhi),現場應(yīng)加㊙️伴熱(rè)。
3工業使(shi)用情況(kuàng)
從表4可(ke)以看出(chū),該蒸汽(qì)計量表(biao)(FT414)投用後(hou),随着蒸(zheng)汽計❗量(liang)精度🙇♀️的(de)提🌂高,石(shí)化公司(sī)低壓蒸(zheng)汽管網(wang)差率有(you)效下降(jiàng),目前該(gāi)表運行(hang)良好。
4結(jié)束語
通(tōng)過該工(gōng)程蒸汽(qì)使用流(liú)量計的(de)選型與(yu)分析,可(ke)确🌐定🤩畢(bì)🐪托🚶♀️巴🚩流(liú)量計在(zai)大口徑(jìng)寬流量(liàng)蒸汽的(de)計量中(zhōng)有明顯(xian)的❗優勢(shi)✔️,爲蒸汽(qì)交接計(jì)量提供(gòng)較好的(de)計量方(fāng)案,但在(zai)具體的(de)計量中(zhōng),需要注(zhu)意該流(liu)量計沒(mei)有引壓(yā)管防🏃止(zhi)冷凝水(shui)設置的(de)情況,做(zuò)好設⚽備(bei)伴熱和(hé)季節變(bian)換時的(de)巡查工(gōng)作💚,從而(er)确保蒸(zheng)汽計量(liàng)的準确(què)可靠。
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