摘要:根據洛(luo)陽石化動力部外(wai)送低壓蒸汽的工(gōng)藝條件及設施⛹🏻‍♀️情(qíng)況，分析了大口徑(jìng)寬流量條件下低(di)壓蒸汽流量計 中(zhong)畢托巴流量計、 渦(wo)街流量計 和一體(ti)化節流式流量計(jì)各自的原理和特(te)點，通過比較，确🐪定(dìng)畢托巴流量計更(geng)加适合該項目的(de)蒸汽計量，同時❄️針(zhen)對生産📞實際和現(xian)場情況，對畢托巴(ba)流量計的❓使用提(tí)出相應的建議。
0概(gài)況
　　石化動力部外(wài)送低壓蒸汽是蒸(zhēng)汽管網的重要産(chǎn)出方❌，其計量正确(què)與否直接影響到(dào)各裝置達标和⛷️經(jīng)濟🎯核算，尤其SMES3．0能源(yuan)計量模塊上線運(yùn)行後，對計量器具(jù)的計量準确性提(ti)出了新的要求。動(dong)力部外送低壓蒸(zheng)汽管線爲DN700的大管(guǎn)徑，外送蒸汽量🔴因(yin)生産調整會造成(chéng)流🌂量從10～150t/h之間的波(bo)動，原有的流量計(ji)已不♻️能滿足企業(yè)經濟核算的要求(qiu)💋，準備利用2015年大檢(jian)修之機進行更新(xin)，以提高計⭐量精度(dù)，因此，選擇一台能(néng)保🧑🏽‍🤝‍🧑🏻證大口徑寬流(liú)量工藝條件的流(liú)量計🐇成爲當務之(zhi)急。
1選型條件
1．1蒸汽(qì)計量的特點
　　蒸汽(qì)作爲重要的載能(néng)工質，在石油、化工(gong)、冶金以及城鎮供(gong)熱行業中廣泛應(ying)用。由于蒸汽物性(xing)的特殊性，長📞期以(yǐ)來一直是能源計(ji)量工作中的重中(zhong)之重🌐，蒸汽計量有(yǒu)以下特點:①蒸汽幹(gàn)🏒度的修正及其可(kě)能出現的汽水兩(liang)相流🌐測量問題，對(dui)于相流🈲經常變化(huà)🥵的蒸汽，使用🍓目前(qián)流量儀表測量流(liu)量✊，不易做到準🙇🏻确(què)計量。②因生🐅産調整(zheng)和工藝條件變化(hua)，蒸汽量波動幅度(dù)較大☎️，計量儀表的(de)性能難以适應。③随(sui)着溫度和❤️壓力的(de)變化，蒸汽物🍓理性(xing)質變化較大👉，給準(zhun)确計量⛹🏻‍♀️帶來困難(nan)。④蒸汽在工業生産(chan)所用能源中屬較(jiao)貴的能源，對單位(wèi)經濟核算影響較(jiào)大。
1．2動力部外送蒸(zheng)汽的工藝參數
動(dong)力部外送蒸汽工(gōng)藝參數見表1。

2流量(liàng)計選型與分析
　　根(gēn)據項目輸送蒸汽(qi)的性質和工藝操(cao)作參數，以及蒸汽(qi)計量🈲廣泛選擇的(de)流量計型号，初步(bu)确定可以㊙️選擇的(de)流量計有畢托巴(bā)流量計、渦街流量(liàng)計和一體化節流(liú)式流😍量計，以下對(duì)三種流量計的原(yuan)理及✉️特點做以🌈分(fèn)析比較。
2．1畢托巴流(liú)量計
　　畢托巴流量(liang)計是采用皮托管(guan)原理提取管道中(zhong)心流體流速(全壓(yā)－靜壓=動壓)再換算(suàn)成流體體積流量(liang)與質量流量的差(chà)壓式流量計。皮托(tuō)管原理早就廣泛(fàn)應用在航天航空(kong)業中，如:飛🌈機風洞(dòng)的測試和檢測、飛(fēi)機發動機氣體動(dòng)力測試、飛機飛行(hang)速度的測速杆等(děng)，技術成熟。
2．1．1組成和(hé)工作原理
　　畢托巴(ba)流量計将探針插(cha)入管道中心，總壓(ya)孔對正流體的來(lái)流方向，靜壓孔對(dui)正流體的去流方(fang)向，總壓與💃🏻靜壓之(zhī)差即爲管道中心(xīn)的實測差壓，再由(yóu)該探針的風洞标(biāo)定曲線拟合出🌈該(gai)點的标準差壓，根(gēn)據标準差壓來計(ji)算流體的流💯量。同(tong)時還需用 壓力變(biàn)送器 測出流體壓(ya)力，用 熱電阻 溫度(du)計測出流體溫度(dù)，把标準差壓信号(hao)、壓力信号🙇🏻、溫度信(xìn)号同💋時引入單片(pian)機構成的流量積(jī)算儀或🈲直接接入(rù)🔴DCS系統💚，一方面對探(tàn)針的流量方程進(jin)行解算，再一☔方面(miàn)對蒸汽進行壓力(li)、溫度補償，以保證(zhèng)測量精度，并🈚用數(shu)字顯示出差壓📐、壓(ya)力、溫度、瞬時流量(liang)、累積流量、熱量、速(su)度等參數。
2．1．2畢托巴(ba)流量計的優點
①精(jīng)度高。蒸汽測量最(zuì)高可達0．5級;②可靠性(xing)高。因探針的構🌈造(zao)非常簡單，結構設(shè)計合理，導壓管内(nèi)介質不流動，雜‼️物(wu)不⭐容易進去💚，所以(yǐ)能長時間保持測(ce)量精度;③測量範圍(wéi)廣。流量在0．2～50000t/h都⛹🏻‍♀️可以(yi)正确測量。對低流(liu)速、小流量、大管徑(jìng)測量效💋果尤佳;④安(an)裝簡便。隻需在管(guǎn)道合适的位置上(shàng)打一個相當的孔(kong)，把一次元件探針(zhen)插入管道中心，即(jí)可方便地進行安(an)裝;⑤壓力損失小，一(yī)次元件傳感器是(shì)Φ20mm～Φ55mm不鏽鋼制成，其截(jié)面積很小，在介質(zhi)管道中幾乎是👄無(wu)壓力損失，與孔闆(pǎn)等節流裝置相比(bi)較具有明顯的節(jiē)能效果;⑥現場安裝(zhuang)不要求📱直管段。
2．1．3畢(bi)托巴流量計的缺(quē)點
①價格高，性價比(bi)低;②引壓管沒有不(bú)積冷凝水設置和(hé)防凍設😄置。
2．2渦街流(liú)量計
2．2．1組成和工作(zuo)原理
　　 渦街流量計(jì)屬于體積流量計(ji)。渦街流量計是應(ying)用流體振蕩原🆚理(li)來測量流量的，流(liu)體在管道中經過(guo)旋渦發生體後會(hui)産生正比于流速(su)的旋渦，由此可算(suan)出流♈體的流量。流(liú)量與旋渦頻率的(de)🔞關系，可用下式表(biǎo)示［1］:
V=f/k
式中:f爲旋渦的(de)個數;k爲儀表系數(shu);V爲流過流體的體(ti)積。
2．2．2渦街流量計用(yòng)于蒸汽計量的主(zhu)要優點
①結構簡單(dan)而牢固無可動部(bù)件，可靠性高，長期(qi)運行十分可靠💜;②安(ān)裝簡單，維修十分(fen)方便;③輸出是與流(liu)量成正比的🍉脈沖(chong)☂️信号，無零點漂移(yi)，精度高;④壓力損失(shi)較小，運行費用低(dī)，節能;⑤測量範圍寬(kuan)，量程比可達1∶10;⑥應用(yong)範圍廣，蒸汽、氣體(ti)、液體的流🔅量均可(ke)測量。
2．2．3渦街流量計(jì)用于蒸汽計量的(de)缺點
①要求被測量(liàng)介質的流動雷諾(nuò)數下限較高，氣體(tǐ)流🤞速一🏃‍♂️般應大于(yú)4m/s，流速過低時會造(zao)成測量精度降低(di)甚至小流🌈量不計(jì)量;②對振動較敏感(gǎn)，在強烈振動的環(huán)境下⛷️工作，會影響(xiǎng)測量精度;③對被測(cè)量介質的潔淨度(dù)要求較高，不适宜(yi)測量對🚶‍♀️頻率信号(hao)檢測器造成嚴重(zhòng)污染的髒污流體(tǐ)。
2．3一體化節流式流(liu)量計
2．3．1一體化節流(liú)式流量計結構和(he)工作原理
一體化(hua)節流式流量計結(jié)構，如圖1所示。

　　一體化節(jiē)流式流量計是将(jiang)節流裝置和 差壓(ya)變送器 做成一體(tǐ)，由差壓變送器輸(shu)出4～20mA差壓信号，可測(cè)量多種介質(液🆚體(ti)、氣體、蒸汽)，設計了(le)防凍式隔離器，簡(jian)化😘了流⭐量計結構(gòu)🔆，便于🈲安裝。一體化(huà)節流式流量計可(ke)采用多種節流⛹🏻‍♀️件(jian)，常用ISA1932标準噴嘴及(ji)标準孔闆。
　　配置智(zhì)能化差壓變送器(qì)和帶通訊功能的(de)流量顯🧡示設備的(de)一體化節流式流(liú)量計，可通過HAＲT協議(yì)實現寬量♋程比檢(jiǎn)測，流量♻️測量範圍(wei)度可達到6∶1～10∶1或更寬(kuan)。
　　充滿管道的流體(ti)流經管道内的節(jiē)流裝置，流束将在(zài)節流件處形成局(ju)部收縮，從而使流(liu)速增加，靜壓力降(jiàng)低，在節流件前後(hòu)産生了靜壓力差(cha)(或差壓)。流體的流(liu)🍓速愈大，在節流件(jian)前後⛷️産生的差壓(yā)也愈大。因此通過(guò)測量差壓的方法(fǎ)可測量流量［2］。
2．3．2一體(tǐ)化節流式流量計(ji)用于蒸汽計量的(de)優點
①測量範圍寬(kuān)約爲10∶1;②優先選定值(zhi)ISO1932噴嘴，壓損小(同流(liu)量，同β值情況下，爲(wei)孔闆的60%)，檢定周期(qī)長(是孔闆的4倍);③引(yǐn)壓管👅不積存冷凝(ning)水;④采用———防凍隔離(li)器，不需伴熱、保溫(wen)和隔離器，節約能(néng)源;⑤介質适用性強(qiang)📞(特别适用于蒸汽(qì)流量測量)，動态性(xìng)能好，結構簡單，故(gu)障率低，安❓裝維護(hù)簡便。
2．3．3一體化節流(liú)式流量計用于蒸(zhēng)汽計量的缺點
①上(shàng)下遊直管段應是(shi)圓形，内壁光滑，其(qi)内徑與流量✍️計㊙️标(biāo)稱内徑相同;②一體(tǐ)化節流式流量計(ji)必須垂直安裝📐在(zài)與其公稱通徑相(xiang)應的水平管道上(shang)，一體化節流式流(liu)量計在測量管線(xian)上遊側和下遊側(ce)應配☔置一定長度(dù)的直管段。
2．4流量計(ji)的選型分析
　　根據(jù)三種流量計的特(te)點，從測量精确度(dù)、測量範圍💰、壓🏃🏻力損(sǔn)⁉️失🐪、抗幹擾能力及(ji)運行維護等方面(mian)進行比較，如表2所(suo)示。

　　由于被測介質(zhi)管徑較大(DN700)，工作流(liú)量範圍寬(10～150t/h)，渦街流(liu)量計和一體🆚化節(jiē)流式流量計在低(dī)流量時保證測🌈量(liàng)的🌈準确👨‍❤️‍👨性方面差(cha)一些，會造成一定(ding)的測量誤差，而畢(bì)托巴流量計測量(liàng)範圍較寬，既能夠(gou)保證小流量時準(zhun)确測量，又能滿足(zu)大流量的準确⛱️測(ce)量，同時在大管徑(jing)上的安裝也較易(yi)實現。
　　
　　在運行過程(chéng)中也要關注:①管線(xian)吹掃或打靶時應(yīng)關閉引壓💔閥閥☎️門(mén)，以保護流量計，保(bǎo)證在正常生産過(guo)㊙️程中的準🔞确測量(liang);②由于該💞流量計沒(méi)有引壓管防止冷(leng)凝水設置，現場應(yīng)加伴熱。
3工業使用(yong)情況


　　從表4可以看(kan)出，該蒸汽計量表(biǎo)(FT414)投用後，随着蒸汽(qi)計量🔱精度🌈的🛀🏻提高(gao)，石化公司低壓蒸(zhēng)汽管網差率有效(xiao)下降，目前該表運(yun)行良好。
4結束語
　　通(tong)過該工程蒸汽使(shi)用流量計的選型(xing)與分析，可确定畢(bi)托巴流量計在大(dà)口徑寬流量蒸汽(qi)的計量中有明🐆顯(xiǎn)的優勢🔅，爲蒸汽交(jiao)接計量提供較好(hao)的計量方案，但在(zai)具體的計量中，需(xū)要注意該流量計(jì)沒有引壓管防止(zhi)冷凝水設置的情(qing)況，做好設備伴熱(re)和👌季節變換時🐇的(de)巡查工作，從而确(què)保蒸汽計量的準(zhǔn)👉确可靠。

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