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蒸汽計(ji)量中渦街(jie)與孔闆流(liu)量計利弊(bi)
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摘要:本文(wen)介紹了
渦(wo)街流量計(ji)
與
孔闆流(liu)量計
目前(qian)的水平,并(bing)對兩種流(liu)量計的初(chū)步投資、安(ān)裝費用、維(wéi)護費用、運(yun)行成本、長(zhǎng)期運行精(jing)度、可互換(huan)性、量❓程比(bǐ)、可靠🏃🏻♂️性、節(jiē)🌈能效果及(jí)一次元件(jian)的流量特(tè)性對控制(zhi)系統産生(sheng)的影響進(jìn)行了綜合(he)評價,以幫(bang)助正确選(xuan)用。
1渦街流(liú)量計與孔(kong)闆流量計(ji)目前的技(ji)術水平
??渦(wō)街流量計(jì)的基本結(jié)構由渦街(jie)發生體、檢(jian)測元件、信(xìn)💃🏻号處理放(fang)🐪大電路組(zu)成,目前對(duì)渦街發生(shēng)體己達到(dào)相㊙️當完善(shan)的程度,以(yi)三🚶♀️角型發(fa)生體爲最(zui)佳型體,檢(jian)測元件有(you)熱敏電阻(zu)🌈、應變片、壓(yā)電晶體、差(chà)動電容、超(chāo)聲波等。信(xìn)号處理部(bu)分有許多(duō)已微機化(huà)。
渦街流量(liang)計具有安(an)裝方便(可(ke)直接在管(guǎn)道上安裝(zhuāng))、體積小、互(hu)換性強、長(zhǎng)期運行精(jing)度高,可适(shì)用于大多(duō)數液體、氣(qì)體和蒸汽(qì)測量。目前(qián)世界市場(chang)的渦街流(liú)量計的銷(xiāo)售額每年(nian)遞增30%左右(you)。
目前,孔闆(pǎn)流量計的(de)技術發展(zhan)水平仍以(yi)确定的經(jīng)驗公式爲(wèi)基礎,1980年國(guo)際标準化(huà)組織将8541與(yǔ)8781兩個标準(zhǔn)合并🔞成标(biāo)準IS05167(1980)。
??孔闆節(jie)流裝置由(yóu)于結構簡(jian)單,造價低(di)、耐高溫、耐(nai)高壓、适用(yòng)大☔日徑等(deng)優點,它幾(ji)乎适用于(yú)幾所有介(jiè)質測量,而(er)與之配套(tao)的
差壓變(biàn)送器
發展(zhǎn)迅速,使其(qí)本身具有(yǒu)的不足得(de)以一定的(de)彌補。
2渦街(jiē)流量計與(yu)孔闆流量(liang)計綜合性(xìng)能評價
孔(kǒng)闆流量計(ji)(簡稱孔闆(pǎn))由節流件(jian)取壓裝置(zhi)和差壓變(biàn)送🔆器組成(chéng),導壓管對(dui)于易凍的(de)場所需要(yao)有伴熱措(cuo)施,一個流(liú)量測量回(huí)路靜密封(fēng)點爲20個左(zuo)右,使用中(zhong)存在如下(xia)問題:
??易凍(dòng)、易堵、易漏(lou)、伴熱容易(yì)造成差壓(ya)變送器器(qi)件老❗化、某(mou)些場合導(dǎo)壓管需加(jiā)隔離液,由(you)于伴熱或(huò)丁藝操作(zuo)😍不穩,正、負(fù)導壓管隔(ge)離液液線(xian)常常不等(deng),産生液柱(zhù)差,使流最(zuì)指示不準(zhǔn)。
??以上都會(huì)使流量系(xì)數發生變(bian)化,測量精(jīng)度降低,管(guan)縮短🍉導壓(ya)管把差壓(yā)變送器直(zhí)接安裝在(zài)管道上,但(dan)仍有流動(dòng)的死區。
渦(wo)街流量計(ji)(簡稱渦街(jie))隻有3個靜(jìng)密封點,不(bu)易洩漏,沒(mei)有流動的(de)死區,不需(xū)伴熱保溫(wēn),不受流體(tǐ)重度、溫度(du)、壓💯力、和粘(zhān)度等影響(xiang),流量系數(shù)長期不變(bian)。
但渦街在(zài)有振動場(chǎng)合使用時(shi),會使流量(liang)測量不準(zhǔn)。目❗前,己推(tui)出抗振型(xíng)的渦街,能(néng)克服振動(dòng)對流最測(cè)量不準的(de)影響。
? 2.1初步(bù)投資
渦街(jie)流量計的(de)一般價格(gé)在1萬元/台(tai)左右(以(p 100爲(wèi)例),而🌈一台(tái)節流❓裝置(zhì)包括差壓(ya)變送器、孔(kong)闆及法蘭(lán)、導壓管、閥(fá)門、保溫箱(xiāng)🏒或保🎯護箱(xiāng)也需1.5萬,從(cong)投資上看(kàn),采用渦街(jie)仍然是合(hé)算的。
2.2安裝(zhuāng)費用
渦街(jie)安裝簡單(dān),隻需保證(zhèng)流量計前(qian)後有一定(dìng)的直管段(duan)即可,孔♍闆(pǎn)直線段、同(tóng)心度、導壓(ya)管、變送器(qi)、保溫箱都(dou)有一定的(de)安裝要求(qiú)、安裝費用(yòng)是渦街的(de)數倍💛。
2.3維護(hu)費用
渦街(jiē)除在計量(liang)上要求周(zhou)期性标定(ding)外,一般不(bú)會出現故(gù)障,而孔闆(pan)則不然,消(xiao)漏,定期排(pái)污,灌隔離(lí)液,更換導(dao)壓管、閥門(mén)、保溫、清洗(xi)孔闆等,有(yǒu)一定的維(wei)護量。如50套(tào)流量孔闆(pan)測量回路(lù)(需保溫伴(ban)熱),每二年(nián),保溫伴熱(rè)系統改造(zao)就得投入(rù)一定的維(wéi)修費,這還(hái)不包🤞括差(chà)壓變送器(qì)的更新,孔(kong)闆更新費(fèi)用。算下來(lai)還是🌐孔闆(pǎn)的維護費(fei)用高。
2.4運行(hang)成本
2.4.1蒸氣(qi)消耗費用(yong)
如50套流量(liang)孔闆測量(liang)回路(需保(bao)溫伴熱),每(mei)個伴熱點(diǎn)耗汽0.02t/h,如果(guo)每年平均(jun1)按2400小時計(jì)算,蒸汽費(fei)用爲120刃噸(dūn),則每年需(xū)消耗汽費(fèi)用大🔴約爲(wèi)28.8萬元,每個(gè)回路每年(nian)耗費用爲(wèi)0.576萬元。
2.4.2能耗(hào)費用
渦街(jiē)的壓力損(sǔn)失比孔闆(pǎn)小,約是孔(kong)闆的1/15。因此(cǐ),長期的運(yun)行對泵💃🏻及(ji)風機能耗(hào)費少。孔闆(pǎn)是渦街的(de)巧倍🌂,當用(yòng)于氣體或(huò)蒸汽流量(liang)☔測量時,由(yóu)于密度小(xiao),同一管徑(jing)體🈲積流量(liang)大,壓力損(sun)失更是嚴(yan)重,耗能費(fèi)更高。
2.4.3洩漏(lòu)排污費
排(pai)污費視排(pai)污次數,一(yi)般爲每年(nian)約20次左右(you),排出的污(wū)物及物❤️料(liào)🌂污染大氣(qì)環境,污水(shuǐ)超标,有可(ke)能遭到👄環(huan)保🏃部門的(de)處罰。
2.4.5長期(qi)運行精度(dù)
孔闆的設(she)計系統精(jing)度1.5%-2.5%,由于差(cha)壓與流量(liang)是非線性(xìng)關系,當流(liu)量低于30%時(shi),誤差增大(da),氣體太爲(wèi)嚴重,另一(yi)方面,由于(yu)使用💚介質(zhì)的長期磨(mó)損,銳角變(biàn)鈍,使流量(liàng)系數發生(sheng)變化,也是(shi)影響精度(du)的一個重(zhòng)要原因。
由(yóu)于渦街的(de)特殊結構(gòu),當精度經(jing)實際确定(ding)後(約爲0.5% -1%測(ce)量值),精度(dù)幾乎是不(bu)變的。
2.4.6可互(hù)換性
同一(yi)台渦街可(ke)測量氣體(tǐ)、液體及蒸(zheng)汽的流量(liang),探頭對不(bú)同口徑的(de)流量計來(lai)說都有是(shi)通用的,電(dian)子線路闆(pǎn)⛱️可根據不(bu)同的介質(zhi)互換,不影(yǐng)響整體性(xing)能。孔闆則(zé)不🛀然,孔徑(jing)是爲特定(dìng)的介質而(ér)設🧑🏽🤝🧑🏻計的,互(hu)換性差,改(gai)變量🌈程也(ye)比較困難(nan),需重新計(ji)算孔闆。
2.4.7量(liàng)程比
由于(yu)渦街的輸(shu)出頻率與(yu)流量成線(xiàn)性關系,則(ze)流量的量(liàng)程比可達(da)10: 1。
差壓流量(liang)計的差壓(ya)與流量成(chéng)非線性關(guān)系,在小流(liu)量時🈚測量(liàng)🥵不準,量程(cheng)比隻有3: 1-5: 1。如(rú)果擴大量(liang)程
比,必須(xū)設法提高(gao)差壓變送(sòng)器的精度(dù)。
2.4.8可靠性
現(xian)在的渦街(jiē)流量計出(chū)比孔闆流(liú)量計具有(yǒu)更高的可(kě)靠性。
2.4.9節能(neng)效染
如蒸(zheng)氣用量爲(wèi)120t/h,壓力爲3.9Mpa,溫(wen)度爲3000℃加果(guǒ)用孔闆測(cè)量蒸👈氣,造(zào)成壓力損(sǔn)失爲0.03-0.05Mpa,如按(àn)0.03Mpa算,這塊孔(kong)闆所豪耗(hào)電能😍爲4 I kW,按(àn)一年300天計(jì),每年耗電(diàn)29.5萬kW/h折算标(biāo)準煤爲34.2t加(jia)果采😍用渦(wo)街能耗僅(jin)爲孔闆的(de)l/15-1/20,若以☀️1 /20計,則(zé)每年僅耗(hao)煤l噸。
2.4. 10一次(cì)元件的流(liu)量特性對(duì)控制系統(tǒng)産生的影(yǐng)響
由于渦(wo)街的輸出(chu)頻率與流(liu)量成線性(xìng)關系,當它(ta)與調節♋閥(fá),調節🧡器級(ji)成一個控(kòng)制系統時(shí),相當于一(yi)個時滞⁉️和(he)時間常數(shu)都小到可(kě)忽略的一(yī)個滞後環(huan)節,可視爲(wèi)比例環節(jie),廣義對象(xiang)的特性完(wán)全取決回(huí)路✊中其他(ta)環節,對控(kòng)制系統幾(jǐ)無影響,孔(kǒng)闆則不然(ran),由于它的(de)輸出與流(liú)量成線🥰性(xìng)關系,回路(lu)增益随着(zhe)流⛱️量而變(biàn)化,雖然利(lì)用調節閥(fá)的流量特(tè)性來補📞償(cháng)廣義對象(xiang)的線性影(yǐng)響,但效果(guǒ)并不明顯(xian),因此,必須(xū)引入🌈開方(fang)器,開方器(qi)的⛹🏻♀️引入雖(sui)然使廣義(yì)對象的特(tè)性不随工(gōng)作點而變(bian)化,明顯改(gǎi)變了調節(jiē)品質,但在(zai)小流量時(shi)反應快、靈(líng)㊙️敏、容易📱引(yǐn)起系統,調(diào)節🐕誤差增(zēng)大🏃。
當然孔(kǒng)闆流量計(jì)在高溫、高(gao)壓、大口徑(jing)的工況下(xia)有渦街不(bú)可比拟的(de)條件,但在(zai)一般的工(gong)況下渦街(jie)是比孔✏️闆(pǎn)有一優越(yuè)性的。
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