大口徑寬量(liàng)程低壓蒸汽流(liu)量計選型 發布(bu)時間:2025-12-15
0概況 某石(shí)化動力部外送(song)低壓蒸汽是蒸(zhēng)汽管網的重要(yao)❌産出方,其計量(liang)準确與否直接(jie)影響到各裝置(zhi)達标和經濟核(hé)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(guǎn)線爲DN700的大管徑(jìng),外送蒸汽量因(yīn)生産🆚調整會造(zào)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(jian)修之機進行更(gèng)新,以提高計量(liang)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(liang)計成爲當務之(zhī)急。 1選型條件 1.1蒸(zheng)汽計量的特點(diǎn) 蒸汽作爲重要(yào)的載能工質,在(zai)石油、化工、冶金(jin)以及城📞鎮供熱(re)行業中廣泛應(ying)用。由于蒸汽物(wu)性的特殊性,長(zhǎng)期以來一直是(shì)能源計量工作(zuo)中的重中之重(zhong)✌️,蒸汽計量有以(yǐ)下特點:①蒸汽幹(gàn)度的修♌正及其(qi)可能出現的汽(qi)🔞水兩相流測量(liang)問題,對于相流(liu)經常變化的蒸(zheng)汽,使用㊙️目前流(liú)量儀表測量流(liu)量,不易做到準(zhǔn)确計量。②因生産(chan)調整和工藝條(tiao)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(wu)理性質變化較(jiao)大,給準确計量(liang)帶來困難。④蒸汽(qi)在工業生産所(suo)用能源中屬較(jiào)貴的🚶能源,對單(dan)位經濟核算影(yǐng)🧑🏾🤝🧑🏼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(gēn)據項目輸送蒸(zhēng)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(liàng)計型号,初步确(què)定可以選擇的(de)流量計有畢托(tuō)巴流量計、 渦街(jiē)流量計 和一體(ti)化節流式流量(liàng)計,以下對三種(zhong)流量計的原理(lǐ)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(ti)取管道中心流(liu)體流速(全壓-靜(jìng)壓=動壓)再換算(suan)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(lǐ)早就廣泛應用(yong)在航天航空業(ye)中。 2.1.1組成和工作(zuo)原理 畢托巴流(liu)量計将探針插(chā)入管道中心,總(zǒng)壓孔對正流體(ti)的‼️來流方向,靜(jìng)壓孔對正流體(ti)的去流方向,總(zǒng)壓與靜壓之差(chà)即爲管道中心(xin)的實測差壓,再(zài)由該探針的風(feng)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(suan)流體的流量。同(tong)時還需用壓力(li)🚶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(yā)力信号、溫度信(xìn)号同時引入單(dān)片機🛀🏻構成的流(liu)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(yǐ)保證測量精度(dù),并用數字顯示(shì)出差壓、壓力、溫(wēn)度、瞬時流量、累(lei)積流量、熱量、速(su)💚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(gou)設計合理,導壓(yā)管内介質不流(liú)動,雜物不容易(yi)進去,所以能長(zhǎng)時間保持測量(liang)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(duì)低流速、小⭐流♋量(liang)💘、大❌管徑測量效(xiào)果、佳; ④安裝簡便(bian)。隻需在管道合(hé)适的位置上打(da)一個相當的孔(kong),把一次📐元件探(tan)針插入管道中(zhong)心,即可方便地(di)進行安裝; ⑤壓力(li)損失小,一次元(yuán)件傳感器是Φ20mm~Φ55mm不(bu)鏽鋼制成,其截(jié)面😄積🤟很小👣,在介(jiè)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(zhuāng)不⁉️要求直管段(duan)。 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(leng)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(liú)量計屬于體積(jī)流量計。渦街流(liu)量計是應用流(liu)🤩體振蕩原🐅理來(lai)測量流量的,流(liú)體在管道中經(jīng)過旋渦⭕發生🐅體(ti)後會産生正比(bi)于流速的旋渦(wo),由此可算出流(liú)體的流量。流量(liàng)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(xuán)渦的個數;k爲儀(yí)表系數;V爲流過(guo)流體的體積。 2.2.2渦(wō)街流量計用于(yu)蒸汽計量的主(zhǔ)要優點 ①結構簡(jiǎn)單而牢固無可(kě)動部件,可靠性(xing)高,長期運行十(shi)分可🌈靠; ②安裝簡(jian)單,維修十分方(fang)便; ③輸出是與流(liú)量成正比的脈(mo)沖信号,無零點(diǎn)漂移,精度高; ④壓(yā)力損失較小,運(yun)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(qi)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(jiè)質的流動雷諾(nuò)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(jīng)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(yǐng)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(tǐ)化節流式流量(liang)計結構和工作(zuò)原理 一體化節(jiē)流式流量計結(jié)構,如圖1所示。 一(yī)體化節流式流(liu)量計是将節流(liú)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(dong)式隔離器,簡化(huà)了流量計結構(gou),便于♈安裝。一體(tǐ)化節流式流量(liang)計可🍉采用多♈種(zhǒng)節流件,常用ISA1932标(biao)準噴嘴及标準(zhun)孔闆。 配置智能(néng)化差壓變送器(qì)和帶通訊功能(neng)的流量顯示設(she)備的一體化節(jiē)流式流量計,可(kě)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(dao)内的節流裝置(zhì),流束将在節流(liu)件處形成局部(bu)🏃收縮,從而🈚使流(liú)速增加,靜壓力(lì)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(ya)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(yu)蒸汽計量的優(yōu)點 ①測量範圍寬(kuan)約爲10∶1;②優先選定(ding)值ISO1932噴嘴,壓損小(xiao)(同流量,同β值情(qíng)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(qi),不需伴熱、保溫(wen)和隔離器,節約(yuē)能源;⑤介質适用(yòng)性強(特别适用(yòng)于蒸汽流量🐉測(ce)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(jiē)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(xing),内壁光滑,其内(nèi)徑與流量計🍉标(biāo)稱内徑💃相同;②一(yī)體化節流式流(liú)量計必須垂直(zhi)安裝在與⭐其公(gong)稱通徑相應的(de)水平管道上,一(yī)體化節流式流(liu)量計在測量🌈管(guǎn)線上遊側和下(xia)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(te)點,從測量精确(què)度、測量範圍、壓(ya)力📱損🙇🏻失、抗幹擾(rao)能力及運行維(wéi)護等方面進行(hang)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(wō)街流量計和一(yi)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(chà)一些,會造成一(yī)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(zheng)小流量時準确(què)測量,又能滿足(zu)大流量的準确(que)測量,同時🏃🏻♂️在大(dà)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(ce)量低壓蒸汽的(de)成功經驗,如表(biao)3所示💯,确定該低(di)壓蒸汽計量采(cai)用的流量計爲(wei)畢托巴蒸汽流(liú)量計。 在運行過(guo)程中也要關注(zhù):①管線吹掃或打(dǎ)靶時應關閉引(yin)壓閥閥門,以保(bǎo)護流量計,保證(zheng)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(ban)熱。 3工業使用情(qing)況 畢托巴蒸汽(qi)流量計,經過調(diào)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(gòng)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(biao)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(jiàng),目前該表運行(hang)良好。 4結束語 通(tong)過該工程蒸汽(qi)使用流量計的(de)選型與分析,可(kě)确⭐定畢✔️托巴🙇🏻流(liu)量計在大口徑(jing)寬流量蒸汽的(de)計量中有明🈲顯(xiǎn)的優勢,爲蒸汽(qi)交接計量提供(gong)較好的計量🏃🏻方(fang)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(zhǐ)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(gong)作,從而确保蒸(zhēng)汽計量的準确(que)可靠。
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