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流(liú)量儀表選(xuan)型與供熱(rè)中的應用(yong)
發布時間(jiān):2025-12-18
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【摘要】流量(liang)儀表
是過(guò)程自動化(huà)儀表與裝(zhuāng)置中的重(zhòng)要儀表之(zhī)一。在🏃🏻♂️工🤩業(yè)生産🐅過🍓程(cheng)中,流量測(ce)量對生産(chǎn)的經濟性(xing)、安全性都(dōu)是非常重(zhòng)要的。流量(liang)的正确計(jì)量是生産(chǎn)和能源考(kao)核的必備(bèi)手段,在提(ti)高生産效(xiao)率,保障生(shēng)産安全和(he)杜絕能源(yuán)浪費等方(fang)面發揮着(zhe)無可替代(dài)的作用。爲(wèi)了準确☎️快(kuài)速地在衆(zhōng)🈲多流量儀(yi)表中選擇(zé)最佳的流(liu)量儀表,介(jie)紹了流量(liàng)儀表的類(lei)型、工作原(yuán)理、選型标(biao)準,然後結(jié)合現場工(gōng)程應用分(fèn)析了流量(liàng)儀表選型(xing)的正确步(bu)驟,最後總(zǒng)結出适合(he)在♻️供熱行(háng)業中應用(yong)流量儀表(biao)的總體思(si)路。
流量的(de)正确計量(liang)是生産和(hé)能源考核(he)的必備手(shǒu)段,在提高(gao)生産效率(lǜ),保障生産(chǎn)安全和杜(dù)絕能源浪(lang)費等方面(miàn)發揮着無(wú)可替代✊的(de)作用。流量(liang)又是熱工(gōng)參數中最(zuì)難測量的(de)一個參數(shu),流量儀表(biao)大都需要(yào)适🐇合的測(cè)量介質和(hé)工況條件(jian)爲依托方(fāng)可發揮正(zheng)确作用,因(yin)此合理的(de)選擇流量(liang)測量及相(xiàng)關儀表是(shi)至🙇🏻關重要(yao)的。同時不(bú)同流量測(ce)量對象有(you)各自不同(tóng)的⛹🏻♀️測量目(mù)的,在儀表(biǎo)性能方面(mian)則應有其(qi)不同側重(zhong)點。例如商(shang)貿核算和(hé)儲運對精(jīng)度要求較(jiào)高;連續測(ce)量過程控(kong)制通常隻(zhī)要求良好(hao)的可靠性(xing)和重複性(xing),有🏃♂️時還要(yào)求寬的範(fan)圍度,而對(dui)測量精度(dù)要求還放(fang)在次要地(dì)位;批量配(pei)比生産🐅則(zé)希望有好(hao)的精度等(děng)。目🎯前,市場(chǎng)上大約有(yǒu)超過100種不(bú)同的📱流量(liàng)儀表,随着(zhe)科學技術(shù)的🍓發展,新(xin)型的流量(liang)儀表🌂還在(zai)不🐉斷湧現(xian)。然☁️而,沒有(you)一種流量(liàng)儀表是“放(fàng)之四海而(er)皆準”的。爲(wèi)此,用戶應(ying)當首先了(le)解🔱流量儀(yi)表的性能(néng)🔆特點,再結(jié)合所應用(yòng)場合的工(gōng)況條件,最(zui)終才能選(xuǎn)擇性價比(bǐ)合适的産(chǎn)品。
1.流量儀(yi)表的類型(xing)及特性
流(liú)量儀表的(de)分類方法(fa)很多,至今(jin)國内外還(hai)沒有統一(yi)的标準。表(biao)✊1列出了工(gōng)業生産過(guò)程中常用(yong)的流量儀(yi)表的型式(shi)及其主要(yào)性能特點(diǎn)。下面分别(bie)作簡要🛀介(jie)紹。
2.常用流(liu)量儀表的(de)工作原理(li)
(1)
差壓式流(liu)量計
:差壓(ya)式流量計(ji)是在管道(dào)中安裝節(jie)流裝置或(huò)動壓測量(liàng)裝置,而這(zhè)些裝置輸(shu)出反映流(liú)量或流速(su)的差壓信(xin)号。
(2)容積式(shi)流量計:容(róng)積式流量(liang)計在進行(hang)流量測量(liang)時相當于(yu)一個标準(zhun)容器,在測(ce)量的過程(cheng)中,它連續(xu)不斷地對(dui)流體進行(hang)度🐕量,流量(liàng)的大小與(yǔ)儀表度量(liang)的🧡次數成(chéng)正比。容積(jī)式流量計(jì)的原理比(bi)較簡單,适(shì)于測量高(gāo)粘度、低雷(lei)諾數的流(liú)體🚶。
(3)速度式(shì)流量計:速(su)度式流量(liang)計主要通(tong)過測量管(guan)道截面上(shàng)流體平均(jun1)流速來測(ce)量流體流(liu)量。其中渦(wo)輪式:流體(tǐ)作用下的(de)渦輪葉輪(lun)受力旋轉(zhuǎn),使檢測線(xiàn)圈中産生(shēng)♻️感應電動(dòng)勢,由感應(yīng)電動勢換(huan)算成流體(ti)的流量;渦(wo)街⛷️式:利用(yong)流體會在(zai)管道中的(de)阻流體兩(liang)側交替地(dì)分離釋放(fàng)出規則☂️的(de)漩渦,漩渦(wō)分離頻率(lü)正🔞比于管(guǎn)道内的平(píng)均流速,由(yóu)此可測量(liang)流體的流(liú)量🔴;電磁式(shi):導電性液(ye)體在垂直(zhi)于磁場的(de)非磁性測(ce)量管内流(liu)動,切割磁(ci)力線,在其(qí)兩端産生(sheng)感應電動(dong)勢,由感應(ying)電動勢換(huàn)算成🐇流體(ti)的流量;超(chāo)聲式:測量(liang)原理分爲(wei)時差法與(yǔ)❄️多普勒㊙️法(fa),時差法利(li)用聲波在(zài)流體順流(liú)方向與逆(ni)流方向的(de)傳播速度(du)差與被測(cè)流體流速(sù)之關系求(qiú)取流速;多(duō)普🐆勒法是(shì)利用靜止(zhǐ)點檢測從(cóng)移動源發(fa)射波産生(shēng)多普勒頻(pin)移用來測(cè)量流量。
(4)科(ke)裏奧利質(zhì)量流量計(jì):利用流體(ti)在直線運(yun)動的同時(shí)處于一💞旋(xuán)轉系中,産(chǎn)生與質量(liàng)流量成正(zheng)比的科裏(lǐ)奧🧡利力,根(gen)據此原理(lǐ)制成一種(zhǒng)直接時質(zhì)量流量🌐儀(yí)表。
3.流量儀(yí)表的主要(yao)技術參數(shù)
(1)流量範圍(wei):流量範圍(wéi)指流量計(ji)可測的最(zui)大流量與(yu)最♍小流量(liang)的範圍。
(2)量(liang)程和量程(chéng)比:流量範(fan)圍内最大(da)流量與最(zuì)小流量值(zhi)👌之差稱爲(wei)流量計的(de)量程。最大(da)流量與最(zui)小流量的(de)比值稱👉爲(wei)量程比,亦(yi)稱流量計(jì)的範圍度(du)。
(3)允許誤差(cha)和精度等(děng)級:流量儀(yi)表在規定(ding)的正常工(gong)作😄條☀️件下(xià)允許的最(zuì)大誤差,稱(chēng)爲該流量(liàng)儀表的允(yun)許誤差,一(yī)般用最大(da)相對✌️誤差(chà)和引用誤(wu)差來表示(shì);流量儀表(biao)的精度等(děng)級是根據(ju)允許誤差(cha)的大小來(lái)劃分的,其(qi)精度等級(ji)有:0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。
(4)壓力(lì)損失:壓力(lì)損失的大(dà)小是流量(liàng)儀表選型(xing)的一個📞重(zhong)要✉️技術指(zhǐ)标。壓力損(sun)失小,流體(ti)能消耗小(xiǎo),輸運流體(ti)的動力要(yao)❤️求小,測量(liang)成本低。反(fan)之則能耗(hao)大,經濟效(xiào)益相應降(jiang)低。故希⭕望(wàng)流量計的(de)壓力損失(shī)愈小愈好(hǎo)。
4.流量儀表(biǎo)選型的關(guān)鍵影響因(yin)素
流量儀(yí)表的選型(xing)對儀表能(neng)否成功使(shi)用往往起(qi)着很重要(yao)的作用,因(yīn)此選擇流(liú)量儀表時(shi)應結合多(duo)方🚶♀️面影響(xiang)因素,揚長(zhang)避短,選擇(ze)最合适的(de)儀表。一般(ban)選✌️型應從(cong)以下幾方(fang)面影響因(yīn)素進行考(kao)🥰慮:
(1)首先須(xū)考慮流量(liang)計量的用(yòng)途:不同的(de)測量目的(de),在✊儀表性(xìng)能方面有(yǒu)其不同側(ce)重點。例如(rú)商貿核算(suàn)和儲運對(dui)精度要🔴求(qiu)較高;連續(xu)測量過程(chéng)控制通常(chang)隻要求良(liáng)好的可靠(kao)性和重複(fu)性,有時還(hái)要求寬的(de)範圍度,而(ér)對測量精(jīng)度⚽要求還(hai)放在次要(yao)地位;批量(liang)配比生産(chan)則希望有(yǒu)好的精度(dù)。
(2)被測流體(ti)的特性:流(liú)體的溫度(du)、壓力、密度(dù)、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕(shí)性、結垢、混(hun)相、相變、電(dian)導率、聲速(su)、導熱系數(shù)、比熱容,等(deng)熵指數等(deng)🌈;
(3)滿足工藝(yì)的要求(滿(man)足工藝的(de)流量變化(huà)範圍、工藝(yi)對壓力💃損(sun)失🐕的影響(xiang)等)以及國(guó)家規範及(ji)計量部門(men)🈲對介質流(liú)🤞量計量的(de)要求,從而(er)确定流量(liang)儀表的性(xing)能:準确度(dù)、重複性、線(xiàn)性🌐度、範圍(wei)度、流量📐範(fan)圍、信号輸(shū)💋出特性、響(xiang)應時間、壓(yā)力損失等(deng);
(4)現場條件(jiàn)的安裝要(yào)求:管道布(bù)置方向,流(liu)動方向,檢(jiǎn)測件上下(xià)遊側直管(guǎn)段長度、管(guan)道口徑,維(wei)修空間、電(diàn)源、接地、輔(fu)助設備(過(guò)濾器🔆、消氣(qi)器)的安裝(zhuang)等;要使流(liu)量計能準(zhun)确地進行(hang)測💔量,必須(xu)滿足所規(gui)定的直管(guǎn)☂️段長度,并(bìng)考慮是否(fou)滿足耐溫(wen)、耐壓、抗振(zhèn)動及安全(quán)🤩保護問題(tí)等影響儀(yí)表安裝的(de)因素。
(5)儀表(biǎo)使用後周(zhōu)圍環境條(tiáo)件等的影(ying)響:主要從(cóng)環境🤩溫度(dù)、濕💘度🔆、電磁(ci)幹擾、安全(quan)性、防爆、管(guǎn)道振動等(deng)方面進行(háng)考慮,還須(xu)🚶考慮儀表(biao)☔的日常維(wei)修、維護、更(geng)換是🈲否方(fang)便。
(6)經濟因(yīn)素方面的(de)影響:儀表(biǎo)購置費、安(an)裝費、運行(hang)費、校驗費(fèi)、維修費、儀(yí)表使用壽(shou)命、備品備(bei)件等。有時(shí)計量部門(men)要求配置(zhi)的㊙️儀表系(xi)統所需經(jīng)費往往與(yǔ)實際所給(gei)的費用有(yǒu)差距,這時(shí)隻🍉能根據(jù)經費選擇(ze)合适的儀(yí)表。
5.流量儀(yi)表的選型(xíng)準則
分析(xī)了上述儀(yi)表選型影(ying)響因素後(hòu),選擇某個(gè)具體工程(chéng)的流量儀(yí)表時應盡(jìn)可能滿足(zú)如下準則(ze):
(1)流量儀表(biǎo)的重複性(xing)要好;(2)流量(liàng)測量系統(tǒng)的總準确(que)😘度🤩較高🔴;(3)流(liu)量計本身(shēn)有相當強(qiang)的流動調(diào)整能力,要(yao)求較短的(de)直管段,無(wú)需流動調(diao)整器;(4)總的(de)永久壓力(lì)損失要🈲小(xiǎo)、耗能費要(yao)少;(5)流量測(ce)量的量程(chéng)比要較寬(kuan);(6)流量計本(ben)身有自清(qing)掃能力,可(ke)測量髒污(wū)流體,無需(xu)🏃過濾器;(7)流(liú)量計本身(shēn)耐受流體(ti)腐蝕能力(lì)要強,性能(neng)要長期穩(wen)定,可靠耐(nai)用;(8)流量計(ji)㊙️本身故障(zhang)率要💘小,維(wéi)護與修理(li)費用要🈲少(shao);(9)流量💋計本(běn)身無可動(dong)部件,檢定(dìng)周期較長(zhang),使用壽命(ming)較長;(10)流量(liàng)計的購置(zhì)費與校準(zhun)費要适中(zhōng),安裝與運(yun)行花費要(yao)少。
在具體(tǐ)工程中還(hái)應根據工(gong)程的特點(diǎn)選擇合适(shi)的流量計(ji),并🚩不需要(yào)完全滿足(zú)上述選型(xíng)準則,比如(ru)在🔞供熱管(guan)網前端♌的(de)間供熱力(li)站的一次(cì)側流量計(ji)量,此時就(jiu)沒必要選(xuǎn)擇永🚶久壓(yā)力損失小(xiǎo)的流量儀(yí)表,應跟據(ju)工藝的壓(yā)力💃🏻損失要(yao)求進行選(xuan)擇✂️即可。
6.流(liu)量計在供(gòng)熱工程中(zhong)的應用
流(liú)量儀表的(de)選型是科(kē)學的、系統(tong)的系統工(gong)程,應通過(guo)分析流量(liàng)儀表的類(lei)型、工作原(yuan)理、影響因(yin)素,結合現(xiàn)場實際🤞工(gong)況做出😄正(zhèng)确的選擇(ze)。
在供熱管(guan)網中一般(bān)需要對兩(liang)種介質進(jin)行流量計(ji)量:蒸汽及(ji)熱水。
對于(yu)蒸汽計量(liàng):
在熱電聯(lián)廠行業内(nèi),一般均采(cai)用打孔抽(chou)汽的方法(fa)抽取低壓(ya)過熱蒸汽(qi)和熱網循(xun)環水進行(hang)一級換熱(re),此時需要(yao)對低壓過(guò)熱蒸💃汽進(jin)行計量,該(gāi)參數僅爲(wèi)考核電🏃🏻♂️廠(chang)内的運行(hang)管理,不作(zuo)⭐爲貿易結(jié)算用,因此(ci)此時的流(liu)量計量要(yao)有較低的(de)壓力損失(shi),較短的安(an)裝直管段(duan),并且根據(jù)供熱系統(tǒng)性質要⛹🏻♀️求(qiu)流量計量(liàng)🏃♂️程比較寬(kuān),因此根據(ju)表1可知應(ying)選擇彎管(guǎn)流量計或(huò)🔅渦街流量(liang)計較爲合(he)适,而孔闆(pǎn)和噴嘴等(deng)延循電廠(chang)的觀念采(cai)用較多,但(dàn)🐪随着認識(shi)水平的提(tí)高,必然選(xuan)擇彎管流(liu)💃量計或渦(wo)街☎️流量計(jì),對于這兩(liǎng)種流量計(ji)的比較可(ke)知,
渦街流(liu)量計
的安(an)裝要求較(jiào)高,同時維(wéi)護費用較(jiào)高,渦街流(liu)量計的耐(nai)溫能力較(jiao)低,因此可(kě)采用彎管(guan)流量計。
對(duì)于蒸汽鍋(guo)爐産生蒸(zhēng)汽量的計(jì)量,就需根(gen)據工藝要(yào)⛷️求壓力損(sǔn)失的情況(kuàng)進行選擇(zé),并且如果(guo)蒸汽計量(liàng)作⚽爲貿易(yì)結算表來(lai)用🐕時,此時(shí)采用渦街(jiē)流量計👉和(hé)流量孔闆(pǎn)及噴嘴的(de)較多。
對于(yú)熱水計量(liàng):因爲供熱(rè)管網的熱(re)水計量一(yi)般爲高💚溫(wen)水,同時⭐供(gong)熱管網的(de)熱水較髒(zang),因此選用(yòng)
電磁流量(liàng)計
較爲理(li)想。同時有(yǒu)時供熱管(guan)網的全網(wang)自控系統(tǒng)有時也采(cai)用一♊次側(ce)流量控制(zhì)的方式,此(ci)時流量計(jì)量是用來(lai)作💘爲控制(zhi)量🏃🏻♂️的,此☂️時(shi)采用實時(shi)性很好的(de)電磁流量(liang)計更爲理(li)想。當然還(hai)應根據管(guǎn)網中計量(liang)介🌍質的流(liú)速進行選(xuan)擇合适的(de)流🔆量計,電(diàn)磁流量計(ji)不使用于(yú)較低流速(su)的流量🔅計(jì)量。
随着我(wǒ)國供熱計(jì)量收費的(de)發展,熱量(liàng)表的安裝(zhuang)與💞選擇成(cheng)爲了今後(hòu)儀表工作(zuo)人員的重(zhòng)要工作,我(wo)國目前常(cháng)用的熱⭐量(liang)表☀️還是🌈以(yǐ)超聲波熱(re)量表爲主(zhu),而沒有采(cai)用電磁👄流(liú)量計作爲(wèi)流量檢測(cè)元件,主要(yào)是認爲熱(re)水有消磁(ci)的性能,以(yi)及🌍電磁流(liú)量計以受(shou)到🧡外界電(dian)磁幹擾,但(dàn)超聲波流(liu)量計的精(jing)度等級較(jiào)低,一般不(bu)應作爲貿(mào)易結算表(biao)來用,因此(cǐ)從貿易結(jie)算🌈表的精(jīng)度等級上(shang)來說還應(yīng)該采用電(dian)磁流量計(ji)作爲流量(liàng)檢測元件(jian)。
7.結語
随着(zhe)生産工藝(yi)複雜程度(du)和自動化(huà)程度的提(tí)高,會對流(liu)📧量測量☁️及(jí)控制提出(chu)更新、更高(gāo)和更多的(de)要求,如特(te)大口徑、特(te)大流量測(ce)量;超微小(xiao)流量測量(liàng);高溫介質(zhi)的流量測(ce)量;超低溫(wēn)介質的流(liú)量測量等(deng)等。近年來(lai),核磁共振(zhen)流量計、放(fàng)射性同位(wèi)素流量計(jì)等新儀表(biǎo)已日臻完(wán)善,流量測(cè)量準确度(dù)在不斷提(ti)高。應根據(ju)工程的🌈實(shi)際情況權(quan)衡利弊,慎(shen)重做出選(xuǎn)擇,不📧要盲(máng)目根據經(jīng)驗做出判(pan)斷。
流量儀(yí)表的選型(xíng)應以工程(chéng)的實際情(qíng)況爲依據(ju),對👉現☂️場的(de)安裝充分(fen)重視,充分(fen)考慮流量(liàng)儀表的影(yǐng)響因素,不(bu)局限于常(chang)規标準化(huà)儀表的選(xuǎn)用,可考慮(lü)采用新型(xíng)流量儀👉表(biao)的可能性(xìng),從而使流(liú)量儀表的(de)選型能夠(gou)最💃🏻終成爲(wei)符合現場(chang)工程的高(gāo)性價比的(de)合💋适産品(pin)。
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