摘 要:石(shi)油化工企業(ye)部分裝置在(zài)實際生産過(guo)程中,蒸汽計(jì)量準确與否(fou),直接關系到(dào)企業節能降(jiàng)耗,成本核算(suan),關系到企業(ye)經濟效益。雙(shuang)向平口化孔(kong)闆流量計
具(ju)有結構簡單(dan),無附件壓力(li)損失,長期運(yun)行維護量小(xiao)、壽命長,精度(du)高,耐高溫、高(gāo)壓等優點。
蒸(zheng)汽作爲重要(yào)的載能工質(zhì),在石油化工(gong)、金屬冶煉㊙️和(hé)城市供熱行(háng)業中均有廣(guang)泛的應用。不(bu)論過熱還是(shì)飽和蒸🈲汽,都(dou)有特殊的物(wù)性,因此存在(zai)諸多的計量(liàng)問題和困難(nán)🚶♀️,在我國計量(liang)工作中的能(néng)源計量問題(tí)亟待解決。
石(shí)化企業部分(fèn)裝置在實際(jì)生産過程中(zhong),蒸汽計量♉準(zhun)确與⛷️否,直接(jiē)關系到企業(yè)節能降耗,成(cheng)本核算,關系(xì)到企業🌐經濟(jì)效益🌈。
石化企(qǐ)業部分生産(chǎn)裝置在正常(chang)生産中,因各(ge)生産⁉️過程用(yong)能情況不同(tong),在開工初期(qi)因産能設備(bèi)未運行,需🐇要(yào)系🐪統提供蒸(zhēng)汽熱源,而在(zai)正常生産中(zhong),産能🈲設備發(fa)揮作用,産生(sheng)的餘熱轉😘換(huan)爲蒸🔴汽,除自(zi)用外,還可以(yi)對系統提供(gòng)外輸蒸汽,形(xíng)成在生産裝(zhuang)置開🚶工過程(chéng)中,引入蒸汽(qi),消耗蒸汽,開(kāi)工正常後,就(jiù)變成😘外輸蒸(zhēng)汽,因此在蒸(zheng)汽計量上就(jiù)産生了正向(xiàng)消耗計量和(he)反向輸出計(ji)量的兩個方(fāng)向的介質流(liú)向,由于蒸汽(qì)介質溫度高(gāo)🔞,管道直徑較(jiao)大,常規可以(yi)測量正反向(xiàng)流量的流量(liàng)計,如容積式(shì)流量計、速度(dù)式的
渦輪流(liu)量計
,
電磁流(liu)量計
和
超聲(sheng)波流量計
,以(yǐ)及
熱式質量(liang)流量計
、科氏(shì)質量流量計(ji)等,均無法滿(man)足使用要求(qiú)。
在同一管道(dào)中有正反兩(liang)個方向的流(liú)體,要同時實(shi)現測量,就㊙️比(bi)較難于實現(xiàn)。生産裝置在(zài)測量蒸汽流(liu)🥵量時,常規做(zuò)法是采用節(jiē)流式流量計(ji)實現,采用标(biao)㊙️準節流件做(zuò)一次測量元(yuan)件,在同一條(tiáo)♋工藝管道上(shang)按照節流式(shì)流量計的要(yao)求,盡⭕量保證(zheng)前後直管段(duan)要求,安裝介(jiè)質流向相反(fǎn)的兩套節流(liu)式流量計,來(lái)解決雙向計(jì)量問題,但安(an)裝費用大,且(qiě)達到節流式(shi)流量計測量(liang)要求的前後(hou)直管段,在實(shi)踐現場環境(jing)中基本得不(bú)到有效🏒滿足(zú),兩個節流件(jiàn)串☂️聯安裝,介(jiè)質壓力損失(shi)成倍增加,其(qi)損耗的能量(liàng)不容忽視。
業(yè)界采用标準(zhǔn)節流件來解(jiě)決測量蒸汽(qì)質量流量的(de)❓問題,在🈲技術(shù)上是成熟産(chǎn)品,但用雙向(xiang)平口化孔☂️闆(pan)測量元件解(jiě)🙇🏻決雙向流蒸(zhēng)汽計量問題(ti),行業内應用(yong)不多,但在GB/T2624-2006(ISO5167:2003(E))中(zhong)對雙向平口(kǒu)化孔闆已有(yǒu)詳細規定,按(an)照标準設計(jì)、制造、安裝、使(shi)用🈲的雙向平(ping)口化孔闆👉流(liú)量計。
采用配(pèi)置有雙差壓(yā)變送器的一(yi)體化孔闆和(hé)流量計算機(jī)📞(流🥵量計算轉(zhuan)換單元)可以(yi)實現氣(汽)體(tǐ)流量雙向🚶♀️測(ce)量。
1 工作原理(li)
雙向平口孔(kǒng)闆流量計與(yu)标準孔闆相(xiàng)比,主要有以(yǐ)下不同:
(1)雙向平口化(huà)孔闆流量計(ji)。雙向平口化(huà)孔闆流量計(jì)是🏃🏻一次♊檢測(ce)🏃🏻元件标準孔(kǒng)闆在加工過(guò)程中,不切斜(xié)角,兩個端面(mian)均需要滿足(zu),國家标準中(zhōng)對上遊端面(mian)的規定;中心(xīn)節流孔的兩(liǎng)個邊緣也要(yào)符合國家标(biao)準中對上遊(yóu)邊緣的🌂規定(dìng);其孔🔴闆的厚(hòu)度應達到0.005~0.02D,D爲(wei)💃管道内徑,并(bìng)在結構和其(qi)他方面必須(xu)采取措施來(lai)🧑🏽🤝🧑🏻防止孔闆變(biàn)🈲形。
(2)雙向平口(kǒu)化孔闆在測(ce)量蒸汽輸入(rù)流向時的前(qián)直管段,在測(ce)量💰輸出流向(xiàng)時變爲後直(zhí)管段。因此前(qian)、後直管🧑🏾🤝🧑🏼段都(dōu)要求滿足國(guó)家标準的對(dui)于前直管段(duàn)的要求。
(3)直接(jie)采集正壓室(shì)壓力作爲壓(yā)力補償信号(hao),通過HART通🏃♂️信協(xie)議方式與運(yùn)算模塊進行(hang)通信采集數(shù)據;安裝在輸(shu)🧑🏾🤝🧑🏼入流向後方(fāng)的溫度🙇♀️變送(sòng)器也采用HART信(xin)号格式的提(tí)供溫度補償(chang)信号。
2 實施蒸(zhēng)汽輸入輸出(chu)兩個方向計(jì)量的方案
2.1 蒸(zheng)汽計量的工(gong)藝參數
(1)1.0MPa蒸汽(qì):工藝安裝管(guan)徑:ф259mm,管道壁厚(hou)7mm;管道材質:20#鋼(gāng);最大流量:50t/h;介(jiè)質溫度:200℃;操作(zuò)壓力:1.0MPa;計量方(fang)式:輸入輸出(chū)雙向動态計(ji)量。
(2)3.5MPa蒸汽:工藝(yi)安裝管徑:ф259mm,管(guan)道壁厚7mm;管道(dào)材質:20#鋼;最大(dà)流❄️量:60t/h;介質溫(wēn)度:450℃;操作壓力(li):3.5MPa;計量方式:輸(shū)入輸出雙向(xiang)動🈲态計🔴量。
2.2 蒸(zhēng)汽輸入輸出(chū)雙向計量的(de)節流式流量(liàng)計組成
寬量(liang)程(實時計算(suan)流出系數C、流(liú)速可膨脹系(xì)數ε)計算等問(wen)題。特🔞别值得(dé)一提的是,由(yóu)流量積算顯(xian)示模塊讀取(qǔ)差壓🈲變送🧡器(qì)的HART協議信号(hao),不僅解決小(xiao)流量低差壓(ya)時👄(4~20)mA模拟信❤️号(hao)誤差大的問(wen)✔️題,還可以讀(dú)取正壓側膜(mó)盒靜♊壓作爲(wei)流🌐量測量的(de)壓力補償數(shu)據。同時溫度(du)補償熱電阻(zu)采用了HART溫變(biàn),從控制室到(dao)現場隻👅需要(yao)一根兩芯電(dian)纜就可以解(jiě)🐅決信号傳輸(shu)問題,其系統(tong)構成簡潔,可(ke)靠性高,也降(jiang)低了系統造(zao)價。
2.3 蒸汽雙向(xiàng)計量系統主(zhu)要功能
運算(suan)模塊安裝在(zài)室内機櫃,可(kě)循環顯示當(dang)前瞬時🧑🏽🤝🧑🏻流量(liang)、累積🤟流量、介(jie)質溫度、介質(zhi)壓力等參數(shù)量。DCS系統顯示(shi)瞬時流量🈲計(ji)、累積流量及(ji)曆史趨勢,以(yi)便更好查證(zhèng)雙向計量系(xi)統狀态,DCS系統(tong)☂️通過網絡終(zhong)端計算機上(shang)傳實時數據(ju),便于業務負(fu)🔴責部門方便(bian)管理和☔生産(chǎn),可通過網絡(luò)查詢蒸汽計(ji)量數據。
3 結束(shu)語
(1)雙向平口(kǒu)化孔闆流量(liang)計具有結構(gou)簡單,無附件(jian)壓力‼️損失,長(zhang)期👨❤️👨運行維護(hu)量小、壽命長(zhǎng),精度高,耐高(gao)溫、高壓🔱等優(yōu)點。
(2)經過一年(nián)多運行與應(yīng)用,雙向平口(kǒu)化孔闆流量(liàng)計完❓美的解(jiě)決💋了蒸汽雙(shuāng)向計量問題(tí),計量數據準(zhǔn)确,極大的化(huà)解了蒸汽産(chan)銷矛盾,爲生(shēng)産裝置在蒸(zheng)汽消耗等成(chéng)本核算方面(mian),提供了準确(què)的計量數據(ju)。
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