流量計量(liang)對石油化(huà)工企業起(qi)着至關重(zhong)要的作用(yòng)，一個生産(chan)裝置的運(yùn)行效率和(he)經濟收益(yi)與計量儀(yí)表的正确(que)率有直接(jie)關系，根據(jù)不同應用(yòng)場合選擇(zé)合适的流(liu)量儀表才(cái)能達到效(xiao)果。流量🔴儀(yí)表種類很(hen)多，在使👄用(yong)方面各💋有(yǒu)優劣，并不(bu)是流量✉️計(jì)精度越高(gāo)越好，而是(shi)需要依據(ju)不同工藝(yi)要求和計(jì)量要💯求進(jin)行合理選(xuan)型［1］。
  在化工(gong)裝置區，有(you)許多裝置(zhì)自産蒸汽(qì)，這些蒸汽(qì)除滿足自(zi)用外🔴，還要(yao)送往系統(tǒng)管網，但是(shì)在裝置開(kai)車或檢修(xiū)時，又需要(yào)外🙇‍♀️部管網(wang)送入蒸汽(qì)作爲能源(yuán)，這就帶來(lai)了同一條(tiao)管道需要(yao)傳㊙️輸不同(tóng)方向介質(zhì)的問題。如(ru)果假定介(jie)質流出方(fāng)向爲正向(xiàng)流，那麽介(jiè)質流入方(fang)向就是反(fǎn)向流。對于(yú)這種雙向(xiang)流的工況(kuàng)，開📱車或檢(jian)修帶來的(de)反向流發(fa)生頻率很(hěn)低，如果🏒設(shè)置兩套流(liu)量檢測系(xì)統，不僅造(zao)成設備極(ji)大閑置，還(hai)給安🥰裝和(hé)維護帶來(lai)不便。如果(guo)選擇能夠(gòu)分🔞别測得(dé)正❄️向流量(liang)和反向流(liú)量的計量(liang)儀表，就可(kě)以節約🈚成(chéng)本。常用于(yu)測量雙向(xiang)流的流⭕量(liang)計包括多(duo)孔孔闆流(liu)量計、電磁(ci)流量計、質(zhi)量流量計(jì)和超聲波(bō)流量計，它(tā)們有✊自身(shen)最佳👨‍❤️‍👨的使(shǐ)用場合［2］。多(duō)孔孔闆流(liu)量計的工(gōng)作原理和(hé)儀表特點(dian)的基礎上(shàng)，結合具體(tǐ)項目介紹(shào)它在雙向(xiàng)流工況下(xià)的選型♋和(hé)安裝。
1多孔(kong)孔闆流量(liang)計的工作(zuò)原理與特(te)點
  以孔闆(pǎn)爲代表的(de)标準節流(liu)裝置，是目(mu)前工業應(yīng)用廣泛的(de)流量儀表(biao)，其特點是(shi)結構簡單(dan)、應用技術(shu)成熟、産品(pǐn)标準化。GB/T2624．2-2006《用(yong)安📐裝在圓(yuán)形截面管(guan)道中的差(cha)壓裝置測(cè)量滿管流(liu)體流🏃量》第(dì)2部分(孔闆(pǎn)🆚)的5．1．9條“雙向(xiàng)孔闆”指出(chū):不切斜角(jiǎo)，孔闆端面(miàn)、厚度和邊(biān)緣🌐符合相(xiàng)應規定，可(ke)用于測量(liàng)反向流。多(duō)孔孔闆就(jiù)是一種雙(shuāng)向💯孔闆，可(kě)以用來‼️測(cè)量雙向流(liu)。當對精度(du)和量程沒(méi)有過高要(yào)求時，多孔(kǒng)❌孔闆配差(chà)壓變送器(qì)是測量雙(shuang)向流蒸汽(qi)的最佳選(xuan)擇。
  多孔孔(kǒng)闆也是一(yī)種差壓式(shì)流量儀表(biǎo)，其工作原(yuan)理同标準(zhǔn)✌️孔闆一樣(yàng)，不同之處(chu)在于它将(jiāng)多孔整流(liú)器和标準(zhun)孔闆集合(hé)在一起，實(shí)現了整流(liu)和節流的(de)一體化，基(ji)本結構如(rú)圖1所示。圖(tu)1

  當流體通(tōng)過多孔孔(kong)闆時，将被(bèi)平衡整流(liú)，渦街被最(zuì)小化，形成(chéng)近似理想(xiang)流體，通過(guo)取壓裝置(zhi)，可以得到(dao)節流元件(jian)前後的壓(yā)差值，根據(jù)伯努利方(fāng)程計算出(chū)質量流量(liang)和體積流(liu)量:

式中
C———流(liu)出系數;
d———節(jie)流元件開(kai)孔直徑，m;
D———管(guǎn)道内徑，m;
qm———質(zhi)量流量，kg/s;
qV———體(ti)積流量，m3/s;
β———直(zhí)徑比;
Δp———壓差(cha)，Pa;
ε———可膨脹性(xing)系數;
1———上遊(you)流體密度(du)，kg/m3。
  多孔孔闆(pǎn)除了測量(liàng)原理同标(biao)準孔闆一(yī)緻外，還具(jù)有自📱身特(tè)點，這也是(shi)它與标準(zhǔn)孔闆相比(bǐ)的優勢［3］，具(ju)體特點如(rú)下:
a．測量精(jīng)度高。由于(yú)多孔孔闆(pan)在結構上(shàng)是對稱的(de)，能夠♍對流(liu)♍體進行整(zhěng)流，降低了(le)渦流、振動(dong)和信号噪(zào)聲🌈，使得♊節(jie)流元件♋前(qián)後流場穩(wěn)定性提高(gao);與标準孔(kong)闆💛相比，多(duō)孔孔闆的(de)線性度提(tí)高🔞了5～10倍。
b．安(an)裝直管段(duàn)短。前後直(zhí)管段要求(qiu)長是标準(zhǔn)孔闆使用(yòng)受限㊙️的重(zhong)要原因，但(dan)多孔孔闆(pan)前後流
場(chang)穩定，壓力(lì)恢複快，大(da)幅降低了(le)對直管段(duàn)的要求，一(yi)般情🍓況✉️下(xia)直管段要(yào)求爲前2D後(hòu)2D，在大管徑(jing)或昂貴管(guǎn)材場合使(shi)用時可大(da)幅節約成(cheng)本。
c．量程比(bǐ)寬。标準孔(kong)闆的量程(chéng)比一般爲(wèi)3∶1，直徑比β一(yi)般爲0．20～0．75，當超(chāo)過此範圍(wéi)時，标準孔(kong)闆的精度(du)明顯下降(jiang)。但是多孔(kong)孔闆的量(liang)程㊙️比可以(yǐ)達到15∶1，選擇(ze)合适參數(shu)時甚至能(néng)達到30∶1，β的範(fàn)圍0．25～0．90。
d．永久壓(yā)損低。多孔(kǒng)孔闆流量(liang)計多孔對(duì)稱的平衡(heng)設計👉減少(shǎo)✍️了🚶渦流的(de)形成和紊(wen)流摩擦，降(jiàng)低了動能(néng)損✊失;在✂️産(chǎn)生同樣壓(ya)差的情況(kuàng)下，永久壓(yā)力損失約(yue)爲傳統節(jiē)流裝置的(de)1/3，節省了相(xiang)當👅大的運(yùn)行成本［4］。
2多(duō)孔孔闆流(liú)量計測雙(shuāng)向流的選(xuan)型實例
  在(zài)一個年産(chan)120萬噸精細(xi)化學品項(xiang)目中，配套(tào)建設了由(you)4台480t/h循環流(liú)化床鍋爐(lu)和一台20MW蒸(zheng)汽發電機(ji)組成的熱(rè)電裝置。在(zài)全廠開車(che)和檢修時(shi)，需要用到(dao)大量的中(zhōng)壓飽和蒸(zheng)汽和低低(dī)壓蒸汽，這(zhè)些蒸汽是(shì)由熱電👄裝(zhuang)置送出的(de)。在全廠🌍生(sheng)産裝置正(zhèng)常運行時(shí)，包括煤氣(qì)化裝置、淨(jing)化裝置和(he)油品加工(gōng)合成㊙️裝置(zhì)會副産大(dà)量中壓飽(bao)和蒸汽和(hé)低低壓蒸(zheng)汽，這些蒸(zheng)汽又送回(huí)到熱電裝(zhuang)置利用。上(shàng)述兩種規(guī)格的蒸汽(qì)在兩條管(guan)道中進行(háng)送出和返(fan)回。爲節約(yue)成本🈲，在每(měi)條管道上(shàng)設置一個(ge)流量儀表(biǎo)來測量正(zhèng)向流量和(hé)反向流量(liàng)。選取其中(zhōng)一個✏️流量(liàng)計FE-02202爲例，先(xian)将工藝條(tiáo)件列出🔴，再(zai)進行具體(ti)的流量儀(yi)表選型，參(cān)數詳見表(biǎo)1。

  能夠測量(liang)雙向流的(de)儀表有電(dian)磁流量計(ji)、質量流量(liàng)計、超聲波(bō)流量計和(he)多孔孔闆(pǎn)流量計。由(yóu)于電磁流(liu)量計不能(neng)測量蒸汽(qi)介質，因而(er)首先被排(pái)除;質量流(liu)量計的口(kǒu)徑過大，且(qiě)其測量介(jie)質溫度一(yi)般不能超(chāo)過180℃，因而也(ye)被排除;超(chāo)聲波蒸汽(qì)流量計雖(sui)然能夠滿(man)足測量要(yao)求，但價格(ge)較貴。最💋後(hou)，基于具🈲體(tǐ)的工藝參(can)數，選用多(duo)孔孔闆流(liú)量計測量(liang)雙向流蒸(zhēng)汽，選型參(cān)數詳見表(biǎo)2。

  在選好多(duo)孔孔闆後(hòu)，再設計兩(liang)個差壓變(bian)送器，分别(bie)測量正🐉向(xiang)流量和反(fan)向流量時(shi)的壓差值(zhí)，轉換成4～20mA信(xin)号後送到(dào)DCS顯示。另外(wài)♻️，爲了正确(què)測量蒸汽(qi)的質量流(liú)量，在多孔(kong)孔闆附近(jin)設置了一(yi)個鉑熱電(diàn)阻和壓力(li)變送器，将(jiāng)溫度值和(hé)壓力值送(sòng)到DCS進行溫(wēn)壓補償，得(dé)到正确的(de)質量流量(liàng)。
3多孔孔闆(pǎn)流量計的(de)安裝
  在進(jìn)行多孔孔(kong)闆流量計(jì)安裝時，首(shou)先保證取(qu)壓孔位于(yu)管道上半(ban)部與管道(dao)垂直中心(xīn)線成0～45°夾角(jiao)(圖2)，以💋防止(zhi)不凝🥵氣或(huo)髒污物進(jìn)入導壓管(guan)。在安裝導(dǎo)壓管時，其(qí)水平段應(ying)有一定的(de)坡度，一般(bān)情🌈況下導(dao)壓管的坡(po)度不🐉小于(yu)1∶100，若項目位(wei)于北方地(dì)區，導壓管(guan)使用時需(xu)要進行💚蒸(zhēng)汽伴熱。兩(liang)個差壓變(biàn)送器在安(an)裝時必須(xu)保證正壓(yā)側和負壓(ya)側的正确(què)。簡單來講(jiang)，順着❗流體(ti)方向🤞，差壓(ya)變送器的(de)正壓側位(wèi)于多孔孔(kǒng)闆的上方(fāng)，負壓側位(wei)于多‼️孔孔(kǒng)闆的下方(fang)。

  與标準孔(kong)闆流量計(ji)相比，多孔(kong)孔闆流量(liang)計的安裝(zhuang)更簡🔅便:首(shou)先，它在結(jie)構上是對(duì)稱的，安裝(zhuāng)時不需要(yao)考慮😍流量(liàng)計方向;其(qí)次，它需要(yào)的前後直(zhi)管段更少(shǎo)🎯，隻需保證(zhèng)前後直管(guǎn)段分别不(bú)小于2D即可(ke)。
4結束語
  在(zài)化工裝置(zhì)中，選擇合(hé)适的流量(liàng)儀表進行(háng)雙向流量(liàng)的㊙️測量，可(kě)💰以節約成(cheng)本，爲企業(yè)帶來巨大(dà)的經濟效(xiào)益。而多孔(kǒng)孔🌈闆流量(liang)計就是一(yī)個不錯的(de)選擇，是一(yi)個非🤩常合(hé)适并具有(yǒu)🌍推廣價☀️值(zhí)的節能儀(yi)表，具有更(gèng)廣泛的🔴發(fa)展空間。

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