流量測量(liàng)在過程變量測(ce)量中相對較爲(wèi)複雜，流量計按(àn)測量類型分類(lèi)有差壓式流量(liang)計、浮子式、容積(jī)式、渦街式、電磁(ci)式、超聲波式和(he)科裏奧利式📧等(děng)；按流量原理分(fen)類有力學原理(li)、動量守恒原理(li)、電學原理和☎️聲(sheng)學🤞原理等；按安(ān)裝方式分類有(you)封閉管道，插入(rù)式等。本文選取(qǔ)均速管流量計(jì)中的德爾塔巴(bā)流量計、管道安(an)裝式流😍量計中(zhōng)的标準節流孔(kǒng)闆以及新型節(jiē)流裝置中的平(ping)衡流量計來進(jìn)行比較分析。
1三(sān)種流量計特點(dian)分析
a)标準孔闆(pan)作爲标準節流(liú)裝置的一種，現(xiàn)在被廣泛使用(yong)，占整個流量計(jì)總數的7O以上，它(tā)可測量全部單(dan)相流體，包括液(yè)體、氣體、蒸汽以(yǐ)及部分混相流(liú)體。孔闆憑借其(qi)價格低、結構🚶簡(jiǎn)單、無須标定🔴、安(an)全可靠、使用期(qi)限長等優勢，至(zhì)今尚無任何一(yi)類流量計可與(yǔ)之比拟。
b)均速管(guan)流量計是通過(guo)測管道中直徑(jing)(圓管)或長與寬(kuān)(矩👣形管)上幾點(dian)的流速來推算(suàn)流量的一種插(cha)入式流量儀表(biǎo)，基于管道内介(jie)質的平均流速(su)，進而計算流量(liang)。均速管對管道(dao)内的流‼️體特性(xing)影響小，加工工(gong)藝簡單，可以雙(shuāng)向測量。但對🏃♂️直(zhí)管段要求較高(gao)，輸出差壓小，測(ce)☔量精度較低☂️。由(you)于均速管屬于(yú)非節流式流量(liang)計，所以壓損很(hen)小，運行成本很(hěn)低。
c)平衡流量計(jì)對傳統節流裝(zhuāng)置進行了很大(da)的改進，将節流(liu)原理由邊緣節(jiē)⛷️流改爲平衡節(jie)流。平衡流量傳(chuán)感器是一💔個多(duo)孔的圓盤節流(liu)整流器，安裝在(zài)管道的截面上(shang)，當流體穿過圓(yuán)盤的函數孔時(shi)🈲，流體将🌈被平衡(heng)調整，渦流被最(zui)小化，形成近似(sì)理想🔴流體，通過(guo)🆚标準取壓🔴裝置(zhi)，可獲得穩定的(de)差壓信号，根據(jù)伯努利方程計(ji)🈚算出流量。
這種(zhǒng)流量計的測量(liang)精度是傳統節(jiē)流裝置的5～10倍，流(liú)動噪聲降低到(dào)傳統節流裝置(zhì)的1／15，永久壓力損(sǔn)失約爲1／3，壓🔴力恢(huī)複快🚶♀️，最小直管(guan)段可以小于0．5D，沒(mei)有活動的👄部件(jiàn)，安裝和使用非(fēi)常方便簡單，可(ke)省去大直管段(duan)，大大減少流體(tǐ)運行所消耗的(de)能量，是一種具(ju)有廣闊應用前(qián)景🈲的節能儀表(biǎo)。
d)三種流量計中(zhōng)介質流動情況(kuàng)如圖1所示。
e)三種(zhǒng)流量計的主要(yao)性能見表1所列(lie)。
2流量計運行費(fèi)用分析
2．1能耗分(fen)析
流量儀表運(yun)行費用主要是(shì)工作時的能量(liang)消耗，包括儀🌈表(biao)内部電力消耗(hào)以及測量過程(cheng)中消耗的能量(liang)，即克服🔞儀表因(yīn)測量産生壓力(li)損失的泵送能(neng)耗費。
根據流量(liàng)測量(節流式流(liú)量計)原理，泵送(song)能耗費用計算(suan)💰公式：
其中，主要(yao)是壓損和流量(liang)決定泵送能耗(hào)費用，以德爾塔(tǎ)巴流量計、平衡(héng)流量計和标準(zhun)孔闆做壓損比(bǐ)🏒較(爲🐕孔闆的孔(kong)徑比🔴，Ap爲流量計(jì)産生的差壓)：
a)标(biāo)準孔闆壓損的(de)經驗公式：當β=0．6時(shi)，
PL=0．6Δp；當β=0．7時，PL=0．5Δp。
b)平衡流量(liàng)計的壓損爲PL=0．23Δp。
c)比(bi)較保守地計算(suàn)，德爾塔巴的壓(yā)損爲PL=0．1Δp
2．2舉例說明(ming)
2．2．1蒸汽測量
設測(ce)量介質爲過熱(re)蒸汽，管徑爲114mm，壓(yā)力爲3．9MPa，溫度爲450℃，在(zài)此溫度、壓🈲力下(xia)其蒸汽密度爲(wei)12．511kg／m。，介質流量爲5t／h。設(shè)備一年運行365d，每(měi)天運行24h，每度電(dian)電費爲0．8元，電動(dòng)機效率一0．8。根據(jù)現場經驗值，孑(jié)L闆♈、平衡流量計(ji)、德爾塔巴流量(liàng)計産生的❌差壓(yā)值分别取16，12．8，1．6kPa測量(liàng)時，功率損㊙️失分(fèn)别爲12．21，4．085，0．222kW，能耗換算(suàn)成年度電費分(fèn)别爲85568，28626，1555元。
因此，一(yi)年中孔闆的直(zhí)接運行成本比(bi)平衡流量計高(gāo)56942元❓；比德㊙️爾👉塔巴(bā)流量計高84013元。
2．2．2液(ye)體測量
設一水(shui)測量點位，管徑(jìng)爲219mm，壓力爲0．2MPa，溫度(du)爲20℃，在此溫度、壓(ya)力下水密度爲(wei)998．254kg／m。，流量爲200t／h。
根據經(jīng)驗值，孔闆流量(liàng)計、平衡流量計(ji)、德爾塔巴流量(liàng)計産生的差壓(yā)值分别取25，2O，5．0kPa測量(liang)時💋，功率損失分(fen)别爲0．963，0．322，0．035kW，能耗換算(suan)成年度電費爲(wèi)6745，2257，245元。
因此，一年中(zhong)孔闆的直接運(yun)行成本比平衡(héng)流量計⛷️高4488元⛹🏻♀️；比(bǐ)德爾塔巴流量(liang)計高6500元。2．2．3氣體測(cè)量
設一氧氣測(ce)量點位，管徑爲(wèi)219mm，壓力爲4．9MPa，溫度爲(wèi)180℃，标況下空氣密(mi)度爲L4286kg／n~，在此溫度(du)、壓力下空氣密(mi)度爲42kg／m，流量爲3．5×10m3／h。
根(gen)據經驗，孔闆、平(píng)衡流量計、德爾(ěr)塔巴流量計産(chǎn)生的差壓🌈值💋分(fen)别取20，16，2．0kPa；測量時的(de)能耗換算成年(nian)度電費分别爲(wei)31895，10670，580元。
因此，一年中(zhōng)孔闆的直接運(yùn)行成本比平衡(héng)流量計高☎️21225元；比(bi)德爾塔巴流量(liang)計高31315元。
3結束語(yu)
綜上所述，選用(yong)德爾塔巴流量(liang)計與選用孔闆(pan)流量🎯計相比，每(měi)年節省的運行(hang)成本是很可觀(guan)的，特别是高溫(wēn)高壓蒸汽⭐，使用(yòng)德爾塔巴流量(liang)計将帶來巨大(dà)的經濟效益。德(de)爾塔巴流量計(ji)✏️輸出差壓很小(xiao)，導緻壓損很低(di)❌，尤其是管📐徑越(yue)大，壓損越低，從(cóng)經濟性考慮，是(shi)非常可♌觀的。而(er)且，壓損小也意(yì)味着磨損小，壽(shou)命長。另一方🤩面(miàn)，輸出差壓低，會(huì)♈直接導緻測量(liang)精度低，對有些(xiē)🔆精度要求較高(gāo)的重要場合，該(gāi)流量計就顯🔴得(dé)有些力不從心(xīn)。且均速管流量(liang)計對♈内徑和前(qián)🔴後直管段有一(yi)定要求，使得其(qí)在有些場合的(de)🙇♀️應用🐪也受到限(xiàn)制。
而平衡流量(liang)計相比标準孔(kǒng)闆，經濟性也得(dé)到很大🌈提🏃升，并(bìng)且平衡流量計(ji)對前後直管段(duan)要求很低，對各(gè)種🏒工況都具㊙️有(you)良好的适用性(xìng)，測量精度高，對(duì)重要場合尤其(qí)适用，且防🥵堵能(néng)力強，使用壽命(mìng)長，綜合性能好(hǎo)。
因此，從能源消(xiāo)耗角度來講，無(wú)論是均速管流(liú)量計或者平衡(heng)流量計都比傳(chuán)統的标準孑L闆(pan)經濟性高很多(duō)。由于孔闆本身(shen)價格比較低，運(yun)行穩定可靠，依(yi)然在流量計市(shì)💃場中起着重要(yào)的作用。在能耗(hào)高的場合，孔闆(pan)🔞逐步被均速管(guan)流量計或平衡(héng)☔流量計取💃代，因(yin)而在選💔擇流量(liàng)計時，應考慮流(liú)量儀表的綜合(hé)性能和長時間(jian)使用時的能耗(hào)損失，根據不同(tong)的介⛷️質工況和(he)應用場合，綜合(he)考慮流量儀表(biǎo)的正确率及運(yun)行成本，使流量(liang)🚩計的選用達到(dào)整體的經濟性(xing)💚和實用性。
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