大口徑寬量(liàng)程低壓蒸汽流(liu)量計選型 發布(bù)時間:2025-12-16
0概況 某石(shí)化動力部外送(sòng)低壓蒸汽是蒸(zhēng)汽管網的重要(yao)産出📞方,其計量(liàng)準确與否直接(jiē)影響到各裝置(zhi)達标和經濟核(he)👉算,尤其SMES3.0能源計(ji)量模塊上線運(yùn)行後,對計量器(qì)具的計量準确(que)性提出了新的(de)要求。動力部外(wài)送低壓蒸汽管(guan)線爲DN700的大管徑(jìng),外送蒸汽量因(yin)生産🏃🏻♂️調整會造(zao)成流量從10~150t/h之間(jian)的波動,原有的(de)流量計已不能(néng)滿足企業經濟(ji)核算的要求,準(zhun)備利用2015年大檢(jiǎn)💃修之機進行更(geng)新♌,以提高計量(liàng)準确,因此,選擇(zé)一台能保證大(dà)口徑寬流量工(gōng)藝條件的流🤞量(liàng)計成爲當務之(zhi)急。 1選型條件 1.1蒸(zheng)汽計量的特點(dian) 蒸汽作爲重要(yào)的載能工質,在(zài)石油、化工、冶金(jīn)以及城✏️鎮供熱(re)行業中廣泛應(yīng)用。由于蒸汽物(wù)性的特殊性,長(zhǎng)期以來一直是(shì)能源計量工作(zuò)中的重中之重(zhong)🔞,蒸汽計量有以(yǐ)下特點:①蒸汽幹(gan)度的修正及其(qí)可能出現的汽(qì)水兩相流😄測量(liàng)問題,對于相流(liu)經常變化⭐的蒸(zhēng)汽,使用目前流(liu)量儀表測量流(liu)量,不易做到準(zhun)确計量。②因生🧡産(chǎn)調整和工藝條(tiáo)件變化,蒸汽量(liàng)波動幅度較大(dà),計量儀表的性(xìng)能難以适應。③随(suí)着溫度和壓力(lì)的變化,蒸汽物(wù)🎯理性質變化較(jiào)大,給準确計量(liang)帶來困難。④蒸汽(qì)在工業生産所(suǒ)用能源中屬較(jiào)貴的能源,對單(dān)位經濟✨核算影(ying)響較大。 1.2 動力部(bù)外送蒸汽的工(gōng)藝參數
2流量計(ji)選型與分析 根(gen)據項目輸送蒸(zheng)汽的性質和工(gōng)藝操作參數,以(yi)及蒸✏️汽計量廣(guang)泛選擇的流量(liang)計型号,初步确(que)定可以👣選擇的(de)流量計💯有畢托(tuo)巴🐕流量計、 渦街(jiē)流量計 和一體(tǐ)化節流式流量(liang)計,以下對三種(zhong)流量計的原♍理(li)及特✊點做以分(fèn)析比較。 2.1畢托巴(ba)流量計 畢托巴(bā)流量計是采用(yong)皮托管原理提(tí)取管道中心流(liú)🏃體流速📧(全✏️壓-靜(jìng)壓=動壓)再換算(suàn)成流體體積流(liu)量與質量流量(liàng)的差壓🐆式流量(liàng)計。皮托管原理(li)早就廣泛應用(yòng)在航天航空業(yè)中。 2.1.1組成和工作(zuo)原理 畢托巴流(liú)量計将探針插(cha)入管道中心,總(zǒng)壓孔對正流體(tǐ)的💘來流方向,靜(jing)壓孔對正流體(tǐ)的去流方向,總(zong)✔️壓與靜壓之差(cha)即爲✊管道中心(xin)的實測差壓,再(zai)由該探針的風(fēng)洞标定曲線拟(nǐ)合出該點的标(biao)準差壓,根據标(biao)準差壓來計算(suàn)流體的流量。同(tóng)時還🔞需用壓力(lì)⁉️變送器測出流(liu)體壓力,用🚶♀️熱電(diàn)阻溫度計測出(chu)流體溫度,把标(biao)準差壓信号、壓(ya)力信号、溫度信(xìn)号同時引入單(dan)片機構成的流(liú)量積算儀或直(zhí)♉接接入DCS系統,一(yī)方面對探針的(de)流量㊙️方程進行(háng)解算,再🏃一方面(miàn)對蒸🤟汽進行壓(ya)力、溫度補償,以(yi)保證測量精度(dù),并用數字顯示(shi)出差壓、壓力、溫(wēn)度、瞬時流量、累(lèi)積流量、熱量、速(sù)度等參數。 2.1.2畢托(tuō)巴流量計的優(you)點 ①準确度高。蒸(zhēng)汽測量最高可(kě)達0.5級; ②可靠性高(gāo)。因探針的構造(zào)非常簡單,結構(gòu)設計合理,導壓(yā)☁️管内介質不流(liu)動,雜物不容易(yì)進去,所以能長(zhǎng)時間保持測量(liàng)精度💯; ③測量範圍(wéi)廣。流量在0.2~50000t/h都可(kě)以準确測量。對(dui)低流速、小😍流量(liang)、大管徑測量效(xiao)果、佳; ④安裝簡便(biàn)。隻需在管道合(he)适的位置上打(da)一個相當的孔(kǒng),把一次元件探(tàn)針插入管道中(zhong)心,即可方便地(di)進行安裝; ⑤壓力(lì)損失小,一次元(yuan)件傳感器是Φ20mm~Φ55mm不(bu)鏽鋼制成,其截(jié)面積很小,在介(jie)質管道中幾乎(hū)是無壓力損失(shi),與孔闆等節流(liu)裝置🐇相比較具(jù)✨有明顯的節能(neng)效果;⑥現場⭕安裝(zhuang)不要求直管段(duàn)。 2.1.3畢托巴流量計(ji)的缺點 ①價格高(gao),性價比低;②引壓(ya)管沒有不積冷(lěng)凝水設置和防(fang)凍設置。 2.2渦街流(liú)量計 2.2.1組成和工(gong)作原理 渦街流(liu)量計屬于體積(ji)流量計。渦街流(liú)量計是應用流(liu)體振蕩原理來(lai)測量流量的,流(liu)體在管道中經(jīng)過旋渦發生體(tǐ)後🙇🏻會産生正比(bǐ)于流速的旋渦(wo),由此可算出流(liu)體的流量。流量(liang)與旋渦頻率的(de)關系,可用下式(shi)表示[1]:V=f/k 式中:f爲旋(xuan)渦的個數;k爲儀(yí)表系數;V爲流過(guò)流體的體積。 2.2.2渦(wō)街流量計用于(yú)蒸汽計量的主(zhu)要優點 ①結構簡(jian)單而牢固無可(kě)動部件,可靠性(xing)高,長期運行十(shí)分可靠; ②安裝簡(jiǎn)單,維修十分方(fang)便; ③輸出是與流(liu)量成正比的脈(mò)沖信号,無零點(diǎn)漂移,精度高🔆; ④壓(yā)力損失較小,運(yùn)行費用低,節能(neng); ⑤測量範圍寬,量(liàng)程比可達1∶10; ⑥應用(yòng)範圍廣,蒸汽、氣(qì)體、液體的流量(liang)均可測量。 2.2.3渦街(jie)流量計用于蒸(zhēng)汽計量的缺點(diǎn) ①要求被測量介(jie)質的流動雷諾(nuo)數下限較高,體(tǐ)流速一般應大(da)于4m/s,流速過低時(shi)會造成測量精(jing)度降低甚至小(xiao)流量不計量;②對(dui)振動較敏感,在(zài)強烈振動的環(huan)境下工🏃♂️作,會影(ying)響測量精度;③對(duì)㊙️被測量介質的(de)潔淨📧度要求較(jiào)高,不适宜㊙️測量(liàng)對頻率信号檢(jiǎn)💜測器造成嚴重(zhong)污染的髒污流(liú)體。 2.3一體化節流(liú)式流量計 2.3.1一體(ti)化節流式流量(liàng)計結構和工作(zuò)原理 一體化節(jie)流式流量計結(jie)構,如圖1所示。 一(yi)體化節流式流(liu)量計是将節流(liu)裝置和 差壓變(biàn)送器 做成一體(ti),由差壓變送器(qì)輸出4~20mA差壓信号(hào),可測量多種介(jiè)🌈質(液體、氣體、蒸(zheng)汽),設計了防凍(dòng)式隔離器,簡化(hua)了流量計結構(gòu),便于安裝。一體(ti)化節流式流量(liang)計可采用多種(zhong)節流件,常用ISA1932标(biao)準噴嘴及标準(zhǔn)孔闆。 配置智能(neng)化差壓變送器(qi)和帶通訊功能(neng)的流量顯示設(she)備的一體化節(jie)流式流量計,可(ke)通過HART協議實現(xiàn)寬量程比檢測(cè),流量測量🙇♀️範圍(wéi)度可達到6∶1~10∶1或更(geng)寬。充滿管道🏃🏻♂️的(de)流體流經管道(dào)内的節流裝置(zhi),流束将在🧑🏽🤝🧑🏻節流(liú)件處形成局部(bù)收縮,從而使流(liu)速增加,靜壓力(li)降低,在節流件(jian)前後産生了靜(jing)壓力差(或差壓(yā))。流體的流速愈(yu)大🙇🏻,在節流件前(qián)後産生的差壓(yā)也愈大。因👣此通(tong)過測量差壓的(de)方法可測量流(liu)量[2]。 2.3.2一體化節流(liú)式流量計用于(yú)蒸汽計量的優(yōu)點 ①測量範圍寬(kuān)約爲10∶1;②優先選定(dìng)值ISO1932噴嘴,壓損小(xiao)(同流量,同♈β值情(qing)況下,爲孔闆的(de)60%),檢定周期長(是(shì)孔闆的4倍);③引壓(ya)管⁉️不積存冷🈚凝(níng)水;④采用專利技(jì)術———防凍隔離器(qì),不需伴熱、保溫(wēn)和隔離器,節約(yuē)能🤩源;⑤介質适用(yòng)性強(特别适用(yong)于蒸汽流量測(cè)量),動态性能好(hǎo),結構簡單,故障(zhàng)率低,安裝維護(hù)簡便。 2.3.3一體化節(jie)流式流量計用(yong)于蒸汽計量的(de)缺點 ①上下遊直(zhí)管段應是圓形(xíng),内壁光滑,其内(nei)徑與流量😍計标(biāo)稱内徑相同;②一(yī)體化節流式流(liu)量計必須垂直(zhi)安裝在與其公(gōng)稱通徑相應的(de)水平管道上,一(yi)體化節流式流(liú)量計在測量管(guan)線上🈲遊側和下(xià)遊側應配置一(yi)定長度的直管(guǎn)♍段。 2.4流量計的選(xuǎn)型分析 根據三(sān)種流量計的特(tè)點,從測量精确(que)度、測量範圍、壓(ya)力👨❤️👨損🤞失、抗🆚幹擾(rǎo)能力及運行維(wéi)護等方面進行(háng)比較,如😘表2所示(shì)。 由于被測介質(zhi)管徑較大(DN700),工作(zuo)流量範圍寬(10~150t/h),渦(wo)街流量計和一(yī)體化節流式流(liu)量計在低流量(liang)時保證測🆚量的(de)準确性方面差(cha)🤞一些,會造成一(yi)定的測量誤差(cha),而畢托巴流量(liang)🍉計測量範圍較(jiào)寬,既能♍夠保證(zhèng)小流🈚量時準确(que)♉測量,又能滿足(zu)大流量的準确(què)測量,同時🧑🏾🤝🧑🏼在大(da)管徑上的安裝(zhuāng)也較💯易實現。參(can)照其他企業畢(bi)托巴流量計測(cè)量低壓蒸汽的(de)成功經驗,如表(biǎo)3所示,确定該低(di)壓蒸汽🎯計量采(cai)用的流量😄計爲(wèi)畢托巴蒸汽流(liu)量計。 在運行過(guo)程中也要關注(zhù):①管線吹掃或打(da)靶時應關⛷️閉引(yin)壓閥閥門,以保(bao)護流量計,保證(zhèng)在正常生産過(guo)程中的準确測(cè)量;②由于該流量(liàng)計沒有引壓管(guan)防止冷凝水💃設(shè)置,現場應加💘伴(bàn)熱。 3工業使用情(qing)況 畢托巴蒸汽(qì)流量計,經過調(diao)試、組态等相關(guān)工作以後,至3月(yuè)開始,蒸汽系統(tǒng)低壓蒸汽外供(gong)量以該計量表(biao)(FT414)數💯據爲準,表4爲(wèi)2016年1-6月份蒸汽準(zhun)确率情況。 從表(biǎo)4可以看出,該蒸(zhēng)汽計量表(FT414)投用(yòng)後,随着蒸汽計(jì)🌈量☁️準确的提高(gāo),低壓蒸汽管網(wang)差率有效下降(jiang),目前該表✨運行(hang)🆚良好。 4結束語 通(tōng)過該工程蒸汽(qi)使用流量計的(de)選型與分析,可(ke)确定畢托巴流(liu)量計在大口徑(jìng)寬流量蒸汽的(de)計量中有明顯(xian)的優勢,爲蒸汽(qi)交接計量提供(gong)較好的計量方(fāng)案,但在具體的(de)計量中,需要💋注(zhù)意該流量計沒(mei)有引壓管防止(zhi)冷凝水設置的(de)情況,做好設📱備(bei)伴熱和季節變(bian)換時的巡查工(gōng)作,從而确保蒸(zhēng)汽計量的準🔞确(que)可靠。
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