摘 要(yào):石油化工企業(ye)部分裝置在實(shi)際生産過程中(zhōng)⛹🏻♀️,蒸汽計量✉️準确(que)與否,直接關系(xi)到企業節能降(jiang)耗,成本核算,關(guān)系到企業經濟(jì)效益。雙向平口(kou)化孔闆流量計(ji)
具有結構簡單(dān),無附件壓力損(sǔn)失,長期運行維(wéi)護量小、壽命長(zhǎng)🏒,精度高,耐高溫(wēn)、高壓等優點。
蒸(zhēng)汽作爲重要的(de)載能工質,在石(shí)油化工、金屬冶(yě)煉和城市供熱(rè)行業中均有廣(guang)泛的應用。不論(lun)過熱還是飽和(hé)蒸汽,都有特殊(shū)的物性,因此存(cún)在諸多的計量(liang)問題和困難,在(zai)我國計量工作(zuò)中的能源計量(liàng)問題亟待解決(jue)。
石化企業部分(fen)裝置在實際生(shēng)産過程中,蒸汽(qi)計量準确與❄️否(fou),直接關系到企(qi)業節能降耗,成(cheng)本核算,關系到(dào)企業經濟效益(yì)。
石化企業部分(fèn)生産裝置在正(zhèng)常生産中,因各(gè)生産過程用能(néng)情🍓況不同,在開(kāi)工初期因産能(néng)設備未運☎️行,需(xū)要系統提供蒸(zheng)汽熱源,而在正(zheng)常生産中,産能(neng)🔆設備發揮作用(yòng),産生的餘熱轉(zhuǎn)🔆換爲蒸汽,除自(zì)用外,還可以對(duì)👈系統提供外輸(shū)蒸汽✨,形成在生(shēng)産裝置開工過(guo)程中,引✊入蒸汽(qi),消耗👣蒸汽,開工(gong)正常後,就變成(cheng)外輸蒸汽,因⛱️此(ci)🌈在蒸汽計量上(shàng)就産生了正向(xiàng)消耗計量和反(fǎn)向輸出計量的(de)兩個方向的介(jiè)質流向,由🛀🏻于💋蒸(zhēng)汽介質溫度高(gao)✂️,管道直徑較大(dà),常規🌐可以測量(liang)正反向流量的(de)流量計,如容積(jī)式流量計、速度(dù)式的
渦輪流量(liang)計
,
電磁流量計(ji)
和
超聲波流量(liàng)計
,以及
熱式質(zhi)量流量計
、科氏(shi)質量流量計等(deng),均無法滿足使(shi)用要求。
在同一(yī)管道中有正反(fan)兩個方向的流(liú)體,要同時實現(xiàn)測量,就比較難(nan)于實現。生産裝(zhuang)置在測量蒸汽(qi)流量時,常規做(zuò)法是采💃用節流(liu)式流量計實現(xian),采用标準節流(liu)件做一🈲次測量(liàng)元件,在☎️同一條(tiao)工藝管道上🙇♀️按(àn)照節流式流量(liang)計🏃🏻的要求,盡♈量(liang)保證前📧後直管(guǎn)段🐉要求,安裝介(jie)質流向相反的(de)兩套節流式流(liú)量計,來🏃解決雙(shuang)向計量問題,但(dàn)安裝費🏃♂️用大,且(qiě)達到節🌐流式流(liu)量計測量要求(qiú)的前後🚩直管段(duan),在實踐現場環(huán)境中基本得不(bu)到有效🔅滿足,兩(liǎng)個節流件串聯(lian)安裝,介質壓力(lì)損失成倍增加(jia),其損耗的能量(liang)不容忽視。
業界(jiè)采用标準節流(liú)件來解決測量(liàng)蒸汽質量流量(liàng)🌈的✊問題,在技術(shù)上是成熟産品(pin),但用雙向平口(kou)化孔☔闆測量元(yuán)💯件解決雙向流(liú)蒸汽計量問題(ti),行業内應用不(bú)多,但在GB/T2624-2006(ISO5167:2003(E))中🐇對雙(shuāng)向🌍平口化孔闆(pǎn)已有詳細規定(ding),按照标準設計(jì)、制造、安裝、使用(yong)的雙向平口化(huà)孔闆流量計。
采(cai)用配置有雙差(chà)壓變送器的一(yī)體化孔闆和流(liu)量計算機(流量(liàng)📞計算轉換單元(yuán))可以實現氣(汽(qi))體流量雙向測(cè)量🔴。
1 工作原理
雙(shuang)向平口孔闆流(liu)量計與标準孔(kǒng)闆相比,主要有(yǒu)以下不❓同:
(1)雙向平(píng)口化孔闆流量(liàng)計。雙向平口化(hua)孔闆流量計是(shì)一次🌍檢測元件(jian)标準孔闆在加(jia)工過程中,不切(qiē)斜角,兩個端面(miàn)均需要🈚滿足,國(guó)家标準中對上(shàng)遊端面的規定(ding);中心節流孔的(de)兩個邊緣也要(yao)符合國家标準(zhun)中對上❄️遊邊緣(yuán)的規定;其孔闆(pan)的厚度應達到(dao)0.005~0.02D,D爲管道内徑,并(bing)在結構和其他(tā)方面必須🚩采取(qu)措施來防止孔(kong)闆變形。
(2)雙向平(ping)口化孔闆在測(ce)量蒸汽輸入流(liu)向時的前直管(guan)段,在測量輸出(chu)流向時變爲後(hòu)直管段。因此前(qian)、後直管段都要(yao)求滿足📞國家标(biao)準的對于前直(zhí)管段的要求。
(3)直(zhí)接采集正壓室(shi)壓力作爲壓力(li)補償信号,通過(guò)HART通信協議方式(shì)與運算模塊進(jin)行通信采集數(shu)據;安裝在輸👈入(rù)流向後方的溫(wen)度變送器也采(cǎi)用HART信号格式的(de)提供溫度補償(cháng)信号。
2 實施蒸汽(qì)輸入輸出兩個(ge)方向計量的方(fāng)案
2.1 蒸汽計量的(de)工藝參數
(1)1.0MPa蒸汽(qì):工藝安裝管徑(jing):ф259mm,管道壁厚7mm;管道(dao)材質:20#鋼;最大流(liú)量:50t/h;介♉質👈溫度🎯:200℃;操(cao)作壓力:1.0MPa;計量方(fāng)式:輸入輸出雙(shuang)向動态計量。
(2)3.5MPa蒸(zhēng)汽:工藝安裝管(guǎn)徑:ф259mm,管道壁厚7mm;管(guan)道材質:20#鋼;最大(da)流💚量:60t/h;介質溫度(dù):450℃;操作壓力:3.5MPa;計量(liang)方式:輸入輸出(chu)雙向動态計量(liang)。
2.2 蒸汽輸入輸出(chū)雙向計量的節(jiē)流式流量計組(zǔ)成
寬量程(實時(shi)計算流出系數(shù)C、流速可膨脹系(xi)數ε)計算等問題(tí)☀️。特别值得一提(ti)的是,由流量積(jī)算顯示模塊讀(du)取差壓變送器(qì)的🐇HART協議信号,不(bú)僅解決小流量(liàng)低差壓時(4~20)mA模拟(ni)信号誤差✨大的(de)問題,還可以讀(dú)取正壓側膜盒(hé)靜壓作爲流量(liàng)測量的🥰壓力補(bǔ)償數據。同時溫(wēn)度補償熱電阻(zǔ)采用了HART溫變,從(cóng)控制室到現場(chǎng)隻需要一根兩(liang)芯🌐電纜就可以(yi)解決信号傳輸(shu)問💋題,其系統構(gou)成✉️簡潔,可靠性(xìng)高,也降低了💰系(xì)統造價。
2.3 蒸汽雙(shuang)向計量系統主(zhu)要功能
運算模(mo)塊安裝在室内(nei)機櫃,可循環顯(xiǎn)示當前瞬時流(liu)量、累☎️積🆚流㊙️量、介(jie)質溫度、介質壓(ya)力等參數量。DCS系(xì)統顯示瞬時流(liu)量計、累積流🔞量(liàng)及曆史趨勢,以(yi)便更好查證雙(shuang)向計量系統狀(zhuang)态,DCS系統通過網(wang)絡終端計算機(jī)上傳實時數據(ju),便🍉于業務負♍責(ze)部門方便管理(lǐ)和📱生産,可通過(guò)網絡查詢蒸汽(qì)計量數據。
3 結束(shù)語
(1)雙向平口化(huà)孔闆流量計具(ju)有結構簡單,無(wú)附件壓力☀️損失(shi),長期運行維護(hù)量小、壽命長,精(jing)度高,耐高溫、高(gāo)壓等優點。
(2)經過(guò)一年多運行與(yǔ)應用,雙向平口(kou)化孔闆流量計(ji)完美的解決🤟了(le)蒸汽雙向計量(liang)問題,計量數據(jù)準确,極大🌍的化(hua)解了蒸汽産銷(xiāo)矛盾,爲生産裝(zhuang)置在蒸汽消耗(hào)等成本核算方(fāng)面,提供了準确(què)的計量數據。
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