流量計(jì)節(jié)能技術(shù)論文

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1孔板節(jié)流式流量計(jì)存在的問題

目前，工業(yè)企業(yè)使用的能源流量計(jì)量裝置應(yīng)用最廣泛的為孔板節(jié)流式計(jì)量流量計(jì)（占70%以上）。孔板節(jié)流式流量計(jì)的測量原理是流體通過節(jié)流裝置時(shí)，由于通過節(jié)流裝置的流體有限，流體將在節(jié)流孔板處收縮成束狀，流速加快，靜壓力降低，致使節(jié)流孔板前后產(chǎn)生壓力差，這種壓力差和流體流量成正比。另外，孔板節(jié)流式計(jì)量裝置長期在工業(yè)企業(yè)使用，對(duì)流體適應(yīng)性廣泛，具有完整的使用體系，技術(shù)成熟，但仍存在不足之處，主要問題如下：

1）裝置結(jié)構(gòu)較為笨重。孔板節(jié)流裝置的質(zhì)量平均在100kg左右，對(duì)于裝置中的管道需要進(jìn)行整體安裝，需用吊裝機(jī)械和其他機(jī)械設(shè)備配合使用，安裝要求較高、施工量較大、維護(hù)檢修難度較大。

2）流體通過節(jié)流裝置后產(chǎn)生了較大的永久壓損，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，永久壓損ppl=(0.5~0.6)ΔP，約為20~50kPa（節(jié)能型節(jié)流裝置永久壓損ppl=0.3ΔP）。在檢測流量計(jì)量過程中，被測流體通過孔板節(jié)流裝置時(shí)會(huì)產(chǎn)生漩渦，在行進(jìn)的過程中流體和裝置不斷摩擦，流體自身存在的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，在流體中以水蒸氣的形式消失，所以，節(jié)流后流體的靜壓力不等于節(jié)流前的靜壓力。

2流量計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

為解決傳統(tǒng)流量計(jì)存在的不足，研發(fā)人員開發(fā)了節(jié)能高效的流量計(jì)量系統(tǒng)，以下2種流量計(jì)被廣泛應(yīng)用。

2.1畢托巴流量計(jì)

畢托巴流量計(jì)具有測量介質(zhì)范圍廣（風(fēng)、煙、水、汽、氣、油）、耐高溫高壓、防堵、耐磨、耐腐蝕、壓力損失小、安裝簡便、無需維護(hù)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)質(zhì)性能，前景非常廣闊。

2.1.1畢托巴流量計(jì)的特點(diǎn)

1）畢托巴流量計(jì)的設(shè)計(jì)采用高精度探頭在風(fēng)洞或水洞上全量程標(biāo)定，探針直徑選擇為20mm的不銹鋼材料，在截面積很小的管道中壓力的損失也可降到最小甚至為零。

2）流量測量具有高準(zhǔn)確度、高強(qiáng)度和大量程比等性能。

3）該裝置構(gòu)造簡單、可靠性高。通過測量，該裝置內(nèi)部導(dǎo)壓管中無介質(zhì)流動(dòng)，阻斷了雜物和內(nèi)部管道的接觸，使測試具有高精度。

4）安裝方便。無論是直管段或是彎管段都能安裝，由傳統(tǒng)的直管段改進(jìn)為多種彎管段以及多倍管徑。

5）該裝置可以在線安裝和檢修，同時(shí)可直接顯示和流量相關(guān)的數(shù)據(jù)，憑借其智能特性可進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理，節(jié)省成本，準(zhǔn)確度高。

2.2V型錐流量計(jì)

V型錐流量計(jì)和傳統(tǒng)差壓式流量計(jì)的組成部分基本相同，都是由三閥組、引壓管、變壓變送器組成質(zhì)量流量測試系統(tǒng)。V型錐流量計(jì)是在管道的中心位置安裝一個(gè)椎體來控制節(jié)流，由于椎體前后差壓不同形成氣壓差，通過不同的氣壓測量流量。

2.2.1V型錐流量計(jì)的特點(diǎn)

1）V型錐流量計(jì)不僅可測量各種液體，而且對(duì)部分氣體、蒸汽和氣液兩相介質(zhì)也能較為準(zhǔn)確地測量。

2）V型錐流量計(jì)準(zhǔn)確度較高、量程寬、永久壓損小、無直管段要求等，是新一代節(jié)流裝置中的典型代表。

3）V型錐流量計(jì)對(duì)于氣體和蒸汽等介質(zhì)不僅能壓縮，而且還能實(shí)現(xiàn)溫度、壓力補(bǔ)償，組成質(zhì)量流量測試系統(tǒng)。由于椎體在管線中心位置懸掛，同流體的高速?zèng)_擊區(qū)域直接接觸，使高速區(qū)的流體和近管壁低速區(qū)的流體強(qiáng)制性相混合從而使流速中和，達(dá)到均勻化。

2.2.2與傳統(tǒng)孔板流量計(jì)的應(yīng)用對(duì)比

管道內(nèi)徑702.4mm，工作壓力12kPa，溫度70℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?8.39kPa，工作密度1.0326kg/m3，孔板類型采用流量為25000m3/h，β為0.6955。在相同的條件下通過同等流量時(shí)，孔板的壓力損失為1.894kPa；V錐型流量計(jì)的壓力損失為0.479kPa，得出V型流量計(jì)比孔板型流量計(jì)能耗少12.283kWh。按照工業(yè)電費(fèi)0.7元/kWh，每年按300天計(jì)算，V型流量計(jì)比孔板型流量計(jì)節(jié)約2579.43元。由此得出，V錐型流量計(jì)在節(jié)能方面具有較大的潛力。

綜上所述，流量計(jì)被越來越多的工業(yè)企業(yè)所采用，企業(yè)單位在配備相應(yīng)能源計(jì)量器具和設(shè)施時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確掌握新型能源計(jì)量裝置的適應(yīng)性，合理利用流量計(jì)量裝置的優(yōu)勢和特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多角度、多層次的計(jì)量節(jié)能。

作者:李世超單位:大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心油氣水計(jì)量檢定站