摘(zhai)要:對熱(re)質式流(liú)量計
與(yu)孔闆流(liú)量計
在(zài)性能等(deng)方面進(jìn)行了綜(zong)合比較(jiao),并對兩(liang)者在能(néng)耗方🤩面(mian)的性🚶能(néng)做了詳(xiáng)細的分(fen)析,可以(yǐ)看出熱(rè)質式流(liú)量計在(zai)大口徑(jing)、大流量(liang)、高流速(su)、大壓差(cha)或小流(liu)量、精🐕度(du)高的使(shi)用現場(chǎng)能獲得(dé)較好的(de)效果,同(tóng)時熱質(zhi)式流量(liang)裝置較(jiào)好的節(jie)♉能特性(xing)使其與(yu)孔闆💯流(liu)量計量(liang)裝置相(xiang)比更具(ju)有應用(yòng)優勢。
1前(qián)言
在工(gong)業生産(chǎn)過程中(zhōng)會大量(liàng)使用各(gè)種類型(xing)的流量(liang)計。由于(yú)流量計(ji)的種類(lei)繁多,而(ér)選型中(zhong)又涉及(ji)到許多(duō)技術與(yǔ)經濟等(děng)方面的(de)因素,因(yīn)此必須(xū)要進行(hang)綜🧑🏾🤝🧑🏼合的(de)考慮,才(cai)有可能(néng)同時做(zuò)到技術(shù)上可行(háng)、經濟上(shang)合理。随(sui)着技術(shù)的發✔️展(zhǎn)進步,流(liú)量測量(liàng)理論也(ye)有了很(hěn)大的突(tū)破,出現(xiàn)了阿牛(niú)巴、威力(li)巴、德🐕爾(ěr)塔巴、熱(rè)質式等(deng)低耗能(neng)流🈲量測(cè)量裝置(zhì)。因此,人(rén)們越來(lái)越關注(zhù)所選用(yòng)的流量(liang)計在運(yun)行✔️時的(de)能耗💜。熱(re)質式流(liú)量計就(jiu)是一種(zhong)新型低(dī)能耗流(liú)量計。
2熱(rè)質式流(liu)量計
熱(re)質式流(liú)量計是(shi)利用熱(re)擴散和(hé)熱分布(bù)的原理(li),利用氣(qi)體🛀🏻帶走(zou)熱量的(de)多少來(lái)計算流(liu)量。其測(ce)量結果(guǒ)📐受溫度(du)、壓力變(bian)化影✨響(xiǎng)較小,量(liàng)程比可(kě)達到30:1,安(an)裝方👈式(shì)爲插入(ru)式,基本(běn)沒有壓(ya)力損🔞失(shi),适用于(yu)測量介(jie)質組分(fen)比較🧑🏽🤝🧑🏻穩(wen)定的幹(gàn)燥氣體(ti)的流量(liàng)。
3孔闆差(chà)壓式流(liu)量計
以(yǐ)孔闆爲(wei)節流裝(zhuāng)置的流(liú)量測量(liang)系統,在(zài)流量測(ce)量🌍領域(yù)已應用(yong)近百年(nián),其優點(diǎn)是标準(zhǔn)化、結構(gòu)簡單牢(láo)固、易于(yu)加工制(zhì)造、價🛀格(gé)低廉、通(tong)用性強(qiáng)。一般工(gōng)業生産(chǎn)中的氣(qì)體測量(liang),特别⚽是(shì)大流量(liàng)工業氣(qi)體的測(ce)量,都常(cháng)用由孔(kǒng)闆差壓(yā)計、導壓(yā)管💞和變(bian)送器組(zu)成的流(liú)🈲量測量(liang)系統㊙️。
由(yóu)于孔闆(pǎn)在測量(liang)性能和(he)結構上(shang)存在着(zhe)一定的(de)缺陷,雖(sui)💋然通過(guo)技術的(de)改進已(yi)經得到(dao)了一定(ding)的改善(shàn),但至今(jīn)仍不能(néng)完全消(xiāo)除。孔闆(pan)差壓式(shì)流量計(jì)
在測量(liàng)方面存(cún)在流量(liàng)系數不(bu)穩定、線(xian)性差、重(zhong)複性✊不(bú)好、正确(que)率低的(de)問題;在(zai)結構方(fāng)面孔闆(pǎn)存在入(ru)口銳角(jiao)的關鍵(jiàn)部位易(yì)📱磨損、前(qián)部易積(jī)污、量程(cheng)比小、壓(ya)差損失(shī)大的問(wen)題。尤其(qi)♻️在流體(ti)經過孔(kǒng)闆的節(jiē)流部㊙️件(jian)後流體(ti)靜壓降(jiang)低,在孔(kong)闆前後(hòu)形成一(yī)個靜壓(yā)差⛷️,這個(gè)靜壓差(cha)就是流(liu)量檢測(cè)的依據(jù),但這個(gè)靜壓差(chà)會在管(guan)道上形(xíng)成--個永(yong)久的壓(ya)力損失(shi)(壓損),在(zài)這一方(fāng)面很值(zhi)❗得去重(zhong)點關注(zhu),這也是(shi)孔闆差(chà)壓式流(liu)量🈚計一(yī)個重要(yao)的缺陷(xian)。
4熱式流(liú)量計和(hé)孔闆流(liú)量計性(xing)能對比(bi)
随着流(liú)量測量(liàng)技術的(de)發展,針(zhen)對孔闆(pan)式流量(liang)計的缺(quē)陷,出現(xiàn)了多種(zhǒng)形式的(de)流量測(ce)量裝置(zhi),如阿牛(niú)巴、威力(lì)巴、德🧡爾(ěr)塔巴、熱(re)質式🌐等(děng)低壓損(sun)、低耗能(néng)的流量(liàng)👌測量裝(zhuang)置。其中(zhōng)熱質式(shi)流量計(jì)就是一(yi)個能耗(hao)損失相(xiang)對較低(dī)、應用比(bǐ)較🚩廣泛(fan)的流😍量(liang)測量裝(zhuāng)置,下面(miàn)就熱質(zhì)式流量(liàng)💃計(簡稱(chēng)熱式流(liú)量計)和(hé)孔🍓闆差(cha)壓式流(liu)🎯量計的(de)性能進(jin)行比較(jiao),如表1、圖(tú)1所示。
5靜(jing)壓差能(néng)耗計算(suàn)
1.以本公(gong)司送高(gao)爐氮氣(qì)爲例,按(an)10000Nm3/h流量,送(sòng)出壓力(li)1400kPa.假如使(shǐ)用孔闆(pan)流量計(jì),參照同(tóng)類工況(kuàng)系統使(shi)用的孔(kǒng)闆🐇,其孔(kǒng)闆直徑(jìng)爲d,管道(dào)💯.直徑爲(wèi)D.則孔闆(pǎn)的壓損(sǔn)公式如(rú)式(1)。
△ɷ=(1-β1.9)△P[1](1)
式中(zhong).β爲孔闆(pan)的d/D;△P爲孔(kǒng)闆形成(cheng)的差壓(ya);△ɷ爲壓損(sǔn)。
取β=0.7.△P=40kPa,估算(suàn)出△ɷ=(1-0.71.9)x40=20kPa,根據(jù)氣體能(néng)耗計算(suàn)公式(2):
W=(ZflxTk1x△ɷxQscmh)/(10.415xηxPfl)(2)
式(shì)中,W爲能(neng)耗值,W;△ɷ爲(wei)孔闆的(de)壓損值(zhi).kPa;Zfl爲_上遊(you)流動工(gong)況下氣(qì)體💋的壓(ya)縮因子(zǐ),按0.98計算(suàn);Tk1爲上遊(yóu)取壓孔(kong)處的絕(jué)對溫⭕度(dù),按😘300K計算(suàn)🐪;Qscmh爲标準(zhun)狀況(293.15K,101325Pa)下(xia),氣體的(de)體積流(liú)量值.Nm3/h;Pfl爲(wei)工況下(xia),上遊取(qu)壓孔處(chù)流動氣(qì)體的絕(jue)對壓力(lì),1400kPa;η爲氮壓(ya)面電動(dòng)機的效(xiao)率(常取(qǔ)η=0.8)
估算出(chū)能耗:W=(0.98x300x20x13000)1(10.415x0.8x1400)=6553W=6.553kW。
按(àn)每度(kW·h)電(dian)費0.6元計(jì)算,年能(neng)耗費爲(wèi)6.553x24x365x0.6=34442.568(元)。
2.使用(yòng)熱式流(liú)量計,經(jīng)咨詢某(mǒu)熱式流(liu)量計廠(chang)家得知(zhi),其壓損(sǔn)✍️一般約(yue)爲孔闆(pǎn)裝置的(de)1/10以下,故(gu)由式(1)、式(shì)(2)計算得(dé)到孔闆(pǎn)裝置年(nián)能🈚耗費(fèi)約爲3444.3元(yuán)。年能耗(hao)費比孔(kong)闆流量(liàng)計約少(shǎo)34442.568x0.9≈30998元。
通過(guò)以上叙(xù)述可以(yi)看出,使(shi)用熱式(shi)流量計(jì)替代傳(chuan)⭐統的孔(kǒng)闆流量(liàng)計具有(yǒu)一定的(de)經濟性(xìng)。流速越(yuè)快、流量(liang)越大,節(jie)能效果(guo)越明顯(xiǎn)。
6結論
熱(re)質式流(liu)量計在(zai)大口徑(jìng)、大流量(liàng)、流速高(gao)、大壓差(cha)或小流(liu)量、精度(du)高的系(xi)統.上使(shǐ)用效果(guo)較好,同(tong)時熱質(zhi)式流量(liàng)裝置與(yu)孔闆式(shi)流❓量計(jì)量裝置(zhì)相比具(ju)有顯著(zhe)的節🔱能(neng)效果。
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