流量計(ji)量對石(shi)油化工(gōng)企業起(qi)着至關(guān)重要的(de)作用，一(yī)個生産(chǎn)🐅裝☔置的(de)運行效(xiào)率和經(jīng)濟收益(yì)與計量(liang)儀表的(de)正确率(lü)有直☁️接(jiē)關系，根(gēn)據不同(tong)應用場(chang)合選擇(zé)合适的(de)流量儀(yi)表才能(néng)達到效(xiao)㊙️果。流量(liang)🚩儀表種(zhong)類很多(duō)，在使📧用(yòng)方面各(ge)有優劣(lie)，并不是(shì)流量計(jì)精度越(yue)高越好(hao)，而是需(xu)要依據(ju)不同工(gong)藝要求(qiú)和計量(liàng)要求進(jin)行合理(lǐ)選型［1］。
  在(zai)化工裝(zhuāng)置區，有(yǒu)許多裝(zhuang)置自産(chǎn)蒸汽，這(zhè)些蒸汽(qi)除🐉滿足(zú)自用外(wài)💋，還要送(sòng)往系統(tong)管網，但(dan)是在裝(zhuang)置開車(chē)或檢‼️修(xiū)時🔱，又需(xū)要外部(bù)管網送(song)入蒸汽(qì)作爲能(néng)源，這㊙️就(jiu)帶來✍️了(le)同一條(tiáo)管道需(xu)要傳輸(shu)不同方(fang)向介質(zhì)的問題(ti)。如果假(jia)定介質(zhì)🥵流出方(fāng)向爲正(zhèng)向流，那(na)麽介質(zhi)流入方(fang)向就是(shi)反向流(liú)。對于這(zhè)種雙向(xiang)流的工(gong)況，開🔴車(chē)或檢修(xiū)帶來🛀的(de)反向流(liu)發生頻(pin)率很低(di)，如果設(shè)置兩套(tao)流量檢(jian)測系統(tǒng)，不僅✉️造(zào)成設備(bei)🔴極大閑(xián)置，還給(gěi)安裝和(he)維護帶(dai)來不便(biàn)。如果選(xuǎn)擇能夠(gou)分别測(ce)得正向(xiàng)流量和(hé)反向流(liu)量的計(jì)量儀表(biao)，就可以(yi)節約🤞成(cheng)本。常用(yòng)于測量(liàng)雙向流(liu)的流量(liàng)計包括(kuo)多孔孔(kong)闆流量(liang)計、電磁(cí)流量計(ji)、質量流(liú)量計和(he)超聲波(bō)流量計(ji)，它們有(yǒu)自🔱身最(zui)佳💃的使(shi)用場合(he)［2］。多孔孔(kǒng)闆流量(liàng)計的工(gōng)作原理(lǐ)和☁️儀表(biǎo)特點的(de)基礎上(shang)，結合具(jù)體項目(mu)介紹它(tā)在雙向(xiàng)流工況(kuang)下的選(xuǎn)型和安(an)裝。
1多孔(kǒng)孔闆流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理與特(tè)點
  以孔(kǒng)闆爲代(dai)表的标(biao)準節流(liu)裝置，是(shi)目前工(gong)業應用(yòng)廣泛的(de)流量儀(yi)表，其特(tè)點是結(jie)構簡單(dān)、應用技(ji)術成熟(shú)、産品标(biāo)準化。GB/T2624．2-2006《用(yong)安裝在(zai)圓形截(jie)面管道(dào)中的差(cha)壓裝置(zhì)測量滿(mǎn)管流體(tǐ)流✂️量》第(di)2部分(孔(kong)闆)的5．1．9條(tiao)“雙向孔(kǒng)闆”指出(chū):不切斜(xié)角，孔闆(pan)端面、厚(hòu)度和邊(bian)緣符合(he)相應規(gui)定，可用(yong)于測量(liang)反向流(liú)。多孔孔(kǒng)闆就⛱️是(shi)一種雙(shuāng)向❗孔闆(pan)，可以用(yòng)來測量(liang)雙向流(liu)。當☔對精(jing)度和量(liàng)程沒有(you)過高要(yao)求時，多(duo)孔孔闆(pǎn)配差壓(yā)變送器(qì)是測量(liang)雙向流(liu)蒸汽的(de)最佳選(xuǎn)擇。
  多孔(kong)孔闆也(ye)是一種(zhǒng)差壓式(shì)流量儀(yí)表，其工(gong)作原理(li)同标準(zhun)孔闆一(yi)樣，不同(tóng)之處在(zài)于它将(jiang)多孔整(zheng)流器💞和(he)标💯準孔(kong)🛀🏻闆集合(hé)在一起(qǐ)，實現了(le)整流和(he)節流的(de)一體化(huà)，基本結(jié)構如圖(tu)1所示。圖(tú)1

  當流體(ti)通過多(duō)孔孔闆(pan)時，将被(bèi)平衡整(zheng)流，渦街(jie)被最小(xiǎo)化，形成(cheng)💞近似理(li)想流體(tǐ)，通過取(qu)壓裝置(zhi)，可以得(dé)到節流(liú)元件🐉前(qián)後的壓(yā)差值，根(gen)據伯努(nu)利方程(chéng)計算出(chū)質量流(liú)🤟量和體(tǐ)積流量(liàng):

式中
C———流(liú)出系數(shu);
d———節流元(yuán)件開孔(kong)直徑，m;
D———管(guǎn)道内徑(jing)，m;
qm———質量流(liú)量，kg/s;
qV———體積(jī)流量，m3/s;
β———直(zhi)徑比;
Δp———壓(ya)差，Pa;
ε———可膨(peng)脹性系(xì)數;
1———上遊(yóu)流體密(mì)度，kg/m3。
  多孔(kong)孔闆除(chu)了測量(liàng)原理同(tong)标準孔(kong)闆一緻(zhi)外，還具(jù)有自身(shen)特點，這(zhè)也是它(tā)與标準(zhǔn)孔闆相(xiang)比的優(yōu)勢［3］，具🔆體(tǐ)特點如(ru)下:
a．測量(liàng)精度高(gao)。由于多(duo)孔孔闆(pǎn)在結構(gou)上是對(dui)稱的，能(neng)夠對流(liu)體進行(hang)整流，降(jiang)低了渦(wo)流、振動(dòng)和信号(hào)噪聲🔞，使(shǐ)得節流(liu)元件前(qián)後流場(chang)穩定性(xìng)提高;與(yu)标準孔(kǒng)闆相比(bi)，多孔孔(kong)闆的線(xiàn)性度提(ti)高✔️了5～10倍(bei)。
b．安裝直(zhí)管段短(duan)。前後直(zhi)管段要(yao)求長是(shi)标準孔(kong)闆使用(yòng)受限👅的(de)重要原(yuán)因，但多(duō)孔孔闆(pan)前後流(liú)
場穩定(dìng)，壓力恢(huī)複快，大(dà)幅降低(di)了對直(zhí)管段的(de)要求，一(yī)☁️般💋情況(kuàng)下直管(guan)段要求(qiu)爲前2D後(hòu)2D，在大管(guan)徑或昂(ang)貴🧡管材(cái)場合使(shǐ)用時可(kě)大幅節(jie)約成本(běn)。
c．量程比(bǐ)寬。标準(zhun)孔闆的(de)量程比(bǐ)一般爲(wèi)3∶1，直徑比(bi)β一般爲(wèi)✉️0．20～0．75，當超💃🏻過(guo)此🏃‍♀️範圍(wei)時，标準(zhun)孔闆的(de)精度明(míng)顯下降(jiang)。但是多(duo)孔孔👈闆(pǎn)的量程(cheng)比可♻️以(yi)達到15∶1，選(xuan)擇合适(shi)參數時(shi)甚至能(neng)達到30∶1，β的(de)範圍0．25～0．90。
d．永(yǒng)久壓損(sǔn)低。多孔(kǒng)孔闆流(liu)量計多(duō)孔對稱(chēng)的平衡(héng)設計減(jian)少了渦(wō)流的形(xíng)成和紊(wěn)流摩擦(cā)，降低了(le)動能損(sǔn)失;在産(chǎn)生同樣(yang)壓差的(de)情況下(xià)，永久壓(ya)力損失(shī)約爲傳(chuán)統節流(liu)裝置的(de)1/3，節省了(le)相當🏃🏻大(da)的運行(háng)成本［4］。
2多(duō)孔孔闆(pan)流量計(ji)測雙向(xiàng)流的選(xuǎn)型實例(li)
  在一個(gè)年産120萬(wan)噸精細(xì)化學品(pin)項目中(zhōng)，配套建(jian)設了由(yóu)4台480t/h循‼️環(huán)🌈流化床(chuáng)鍋爐和(hé)一台20MW蒸(zheng)汽發電(dian)機組成(cheng)的熱電(diàn)裝置。在(zài)全廠開(kāi)車和檢(jian)修時，需(xū)要用到(dào)大量的(de)中壓飽(bao)和蒸汽(qi)和低低(di)壓蒸汽(qi)，這些蒸(zheng)汽是由(yóu)熱電裝(zhuāng)置送出(chu)🔞的。在全(quan)廠生産(chan)裝置正(zheng)常運行(háng)💔時，包括(kuo)煤氣化(huà)裝置、淨(jing)化裝置(zhi)和油品(pin)加工合(hé)成裝置(zhi)會副産(chǎn)㊙️大量中(zhong)壓飽和(he)❌蒸汽和(hé)低低壓(yā)😘蒸汽，這(zhè)些蒸汽(qi)又送回(hui)到熱電(diàn)裝置利(lì)用。上述(shu)兩種規(gui)格的蒸(zhēng)汽在兩(liang)條🚶‍♀️管道(dao)中進行(háng)送出和(hé)㊙️返回。爲(wèi)節約成(cheng)本，在每(mei)條管道(dào)🛀上設置(zhì)一個流(liu)量儀表(biao)🙇🏻來測量(liàng)正向流(liú)量和反(fǎn)向流量(liang)。選取其(qi)中一個(ge)流量計(ji)FE-02202爲例，先(xiān)将工藝(yi)條件列(lie)出，再進(jìn)行具體(tǐ)的流量(liàng)儀表選(xuan)型，參數(shu)詳見表(biǎo)1。

  能夠測(ce)量雙向(xiàng)流的儀(yí)表有電(dian)磁流量(liàng)計、質量(liang)流量計(jì)、超聲波(bo)流量計(ji)和多孔(kong)孔闆流(liú)量計。由(yóu)于電磁(ci)流量計(jì)不能測(cè)量蒸汽(qi)介🈚質，因(yīn)💯而首先(xiān)被排除(chú);質量流(liu)量計的(de)口徑過(guo)大♉，且其(qí)測量介(jie)質溫度(dù)一般不(bú)能超過(guo)180℃，因而也(ye)被排除(chú);超聲波(bō)蒸汽流(liu)量計雖(suī)然能夠(gòu)滿足測(cè)量要求(qiú)，但價格(ge)較貴。最(zuì)後，基于(yu)具體的(de)工藝參(can)數，選用(yong)多孔孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)雙向流(liu)蒸汽，選(xuǎn)型參數(shu)詳見表(biao)2。

  在選好(hǎo)多孔孔(kǒng)闆後，再(zài)設計兩(liang)個差壓(yā)變送器(qì)，分别測(cè)量正🥰向(xiang)流量和(he)反向流(liu)量時的(de)壓差值(zhi)，轉換成(chéng)4～20mA信号後(hou)送到DCS顯(xiǎn)示。另外(wai)🐉，爲了正(zhèng)确測量(liang)蒸汽的(de)質量流(liu)量，在多(duō)👨‍❤️‍👨孔孔闆(pan)附近設(shè)👅置了一(yi)個鉑熱(re)電阻和(he)壓力變(bian)送器，将(jiang)溫度值(zhi)和壓力(li)值送到(dao)DCS進行溫(wēn)壓補償(cháng)，得到正(zhèng)确的質(zhi)量流量(liang)。
3多孔孔(kong)闆流量(liàng)計的安(ān)裝
  在進(jìn)行多孔(kong)孔闆流(liu)量計安(ān)裝時，首(shou)先保證(zheng)取壓孔(kǒng)💛位于管(guan)道上半(ban)部與管(guǎn)道垂直(zhi)中心線(xian)成0～45°夾角(jiao)(圖2)，以防(fáng)止不凝(níng)🈲氣或髒(zang)污物進(jin)入導壓(ya)管。在安(ān)裝導壓(ya)管時，其(qi)水💯平段(duan)應有一(yī)定的坡(pō)度🙇‍♀️，一般(ban)情況下(xia)導壓管(guǎn)💘的坡度(du)不小于(yu)1∶100，若項☀️目(mu)位于北(běi)方地區(qu)，導壓管(guǎn)使用🐅時(shi)需要進(jìn)行蒸汽(qi)伴熱。兩(liang)個差壓(ya)變送器(qì)在安裝(zhuāng)時‼️必須(xu)保證正(zheng)壓側和(he)負壓側(cè)的正确(què)。簡單來(lái)講，順着(zhe)流體方(fang)向，差壓(yā)變💔送器(qi)的正壓(ya)側位于(yú)多孔孔(kong)闆的上(shàng)方，負壓(yā)側位于(yú)多✌️孔孔(kǒng)闆的下(xia)方。

  與标(biao)準孔闆(pǎn)流量計(jì)相比，多(duo)孔孔闆(pǎn)流量計(ji)的安裝(zhuang)㊙️更⭕簡🈲便(biàn):首先，它(tā)在結構(gòu)上是對(duì)稱的，安(an)裝時不(bú)需要考(kǎo)慮流量(liang)✔️計方向(xiang);其次，它(tā)需要的(de)前後直(zhi)管段更(gèng)少❄️，隻需(xū)保證前(qian)後直管(guǎn)段分别(bie)不小于(yú)2D即可。
4結(jié)束語
  在(zài)化工裝(zhuāng)置中，選(xuan)擇合适(shì)的流量(liang)儀表進(jin)行雙向(xiang)流量的(de)測量，可(ke)以節約(yuē)成本，爲(wei)企業帶(dai)來巨大(da)的經濟(jì)👨‍❤️‍👨效益。而(ér)多孔孔(kong)闆流量(liàng)計就是(shi)一個不(bu)錯的選(xuǎn)擇，是一(yi)個非❌常(chang)合适✉️并(bìng)具有推(tuī)廣價值(zhí)的節能(néng)儀表，具(jù)有⛷️更廣(guǎng)泛的發(fā)展空間(jiān)。

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