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石(shi)化企業(ye)蒸汽雙(shuang)向流測(ce)量應用(yong)
發布時(shi)間:2025-11-26
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摘 要(yao):石油化(hua)工企業(ye)部分裝(zhuang)置在實(shi)際生産(chan)過程中(zhong),蒸汽計(ji)💰量準确(que)與否,直(zhi)接關系(xi)到企業(ye)節能降(jiang)耗,成🙇♀️本(ben)核算,關(guan)系到企(qi)業經濟(ji)效益。雙(shuang)向平口(kou)化孔闆(pan)流量計(ji)
具有結(jie)構簡單(dan),無附件(jian)壓力損(sun)失,長期(qi)運行維(wei)護量小(xiao)、壽⭕命長(zhang),精度高(gao),耐高溫(wen)、高壓等(deng)優點。
蒸(zheng)汽作爲(wei)重要的(de)載能工(gong)質,在石(shi)油化工(gong)、金屬冶(ye)煉和城(cheng)市供熱(re)行業中(zhong)均有廣(guang)泛的應(ying)用。不論(lun)過熱還(hai)🌈是飽和(he)蒸😄汽,都(dou)有特殊(shu)的物性(xing),因此存(cun)在諸多(duo)的計量(liang)問題和(he)困難,在(zai)我國☀️計(ji)量工作(zuo)中的能(neng)源計量(liang)問題亟(ji)待解決(jue)。
石化企(qi)業部分(fen)裝置在(zai)實際生(sheng)産過程(cheng)中,蒸汽(qi)計量準(zhun)💃确🙇♀️與否(fou)💋,直接關(guan)系到企(qi)業節能(neng)降耗,成(cheng)本核算(suan),關系到(dao)♌企業經(jing)濟🧑🏽🤝🧑🏻效益(yi)👌。
石化企(qi)業部分(fen)生産裝(zhuang)置在正(zheng)常生産(chan)中,因各(ge)生産⛹🏻♀️過(guo)程用能(neng)情❗況不(bu)同,在開(kai)工初期(qi)因産能(neng)設備未(wei)運行,需(xu)要系統(tong)提供蒸(zheng)汽熱源(yuan),而在正(zheng)常生産(chan)中,産能(neng)設備發(fa)揮作用(yong),産生的(de)餘熱轉(zhuan)換爲蒸(zheng)汽,除自(zi)用外,還(hai)可以對(dui)系統提(ti)供外輸(shu)蒸汽,形(xing)成在生(sheng)産裝置(zhi)開工過(guo)程中,引(yin)入蒸汽(qi),消耗蒸(zheng)汽,開工(gong)正常後(hou),就變成(cheng)外輸蒸(zheng)汽,因此(ci)在蒸汽(qi)計量上(shang)就産生(sheng)了正向(xiang)消耗💚計(ji)量和反(fan)向輸出(chu)計量的(de)💁兩個方(fang)向的介(jie)質流向(xiang),由于蒸(zheng)汽介質(zhi)溫度高(gao),管道直(zhi)徑較大(da),常規可(ke)以測量(liang)正反向(xiang)流✂️量的(de)流量計(ji),如容積(ji)式流量(liang)計、速度(du)💚式的
渦(wo)輪流量(liang)計
,
電磁(ci)流量計(ji)
和
超聲(sheng)波流量(liang)計
,以及(ji)
熱式質(zhi)量流量(liang)計
、科氏(shi)質量流(liu)量計等(deng),均無法(fa)滿足使(shi)用要求(qiu)。
在同一(yi)管道中(zhong)有正反(fan)兩個方(fang)向的流(liu)體,要同(tong)時實現(xian)測量,就(jiu)🆚比較難(nan)于實現(xian)。生産裝(zhuang)置在測(ce)量蒸汽(qi)流量時(shi),常規做(zuo)法⚽是采(cai)用節流(liu)式流量(liang)計實現(xian),采用标(biao)準節流(liu)件做一(yi)次測量(liang)💛元件,在(zai)🧑🏾🤝🧑🏼同一條(tiao)工藝管(guan)道上按(an)照節流(liu)式流量(liang)計的要(yao)求,盡量(liang)保證前(qian)後直管(guan)段要求(qiu),安裝介(jie)質流向(xiang)相反的(de)兩套節(jie)流式流(liu)量計,來(lai)🐪解決雙(shuang)向計量(liang)問題,但(dan)安裝費(fei)用大,且(qie)達到節(jie)流式😄流(liu)量計測(ce)量要求(qiu)的前後(hou)直管段(duan),在實踐(jian)現場環(huan)境中基(ji)本得不(bu)到有效(xiao)滿足,兩(liang)個節流(liu)件串聯(lian)安裝,介(jie)質壓力(li)損失成(cheng)倍增加(jia),其損耗(hao)的能量(liang)不容忽(hu)🎯視。
業界(jie)采用标(biao)準節流(liu)件來解(jie)決測量(liang)蒸汽質(zhi)量流量(liang)㊙️的問題(ti),在技術(shu)上是成(cheng)熟産品(pin),但用雙(shuang)向平口(kou)化孔闆(pan)測😍量元(yuan)件解決(jue)雙向流(liu)蒸汽計(ji)量問題(ti),行業内(nei)應用不(bu)多,但在(zai)GB/T2624-2006(ISO5167:2003(E))中😄對雙(shuang)向平口(kou)化孔闆(pan)已🔞有詳(xiang)細規定(ding),按照标(biao)準設計(ji)、制造🥰、安(an)裝、使用(yong)的雙向(xiang)平口化(hua)孔闆流(liu)量計。
采(cai)用配置(zhi)有雙差(cha)壓變送(song)器的一(yi)體化孔(kong)闆和流(liu)量計算(suan)機(流量(liang)計算轉(zhuan)換單元(yuan))可以實(shi)現氣(汽(qi))體流量(liang)雙向測(ce)量☁️。
1 工作(zuo)原理
雙(shuang)向平口(kou)孔闆流(liu)量計與(yu)标準孔(kong)闆相比(bi),主要有(you)以下不(bu)☀️同:
(1)雙向平(ping)口化孔(kong)闆流量(liang)計。雙向(xiang)平口化(hua)孔闆流(liu)量計是(shi)一次🤟檢(jian)測元件(jian)标準孔(kong)闆在加(jia)工過程(cheng)中,不切(qie)斜角,兩(liang)個端面(mian)均🧡需要(yao)滿足,國(guo)家标準(zhun)中對上(shang)遊端面(mian)👌的規定(ding);中心節(jie)流孔的(de)兩個邊(bian)🌈緣也要(yao)符合國(guo)家标準(zhun)中對上(shang)遊邊緣(yuan)的規定(ding);其孔闆(pan)的厚度(du)應達到(dao)0.005~0.02D,D爲☂️管道(dao)内徑,并(bing)在結構(gou)和其他(ta)方面必(bi)須采取(qu)措施來(lai)防止孔(kong)闆變形(xing)。
(2)雙向平(ping)口化孔(kong)闆在測(ce)量蒸汽(qi)輸入流(liu)向時的(de)前直管(guan)🔞段,在💰測(ce)量🧡輸出(chu)流向時(shi)變爲後(hou)直管段(duan)。因此前(qian)、後直管(guan)段都📧要(yao)求滿足(zu)國家标(biao)準的對(dui)于前直(zhi)管段的(de)要求。
(3)直(zhi)接采集(ji)正壓室(shi)壓力作(zuo)爲壓力(li)補償信(xin)号,通過(guo)HART通信🙇♀️協(xie)議方式(shi)與運算(suan)模塊進(jin)行通信(xin)采集數(shu)據;安裝(zhuang)✊在輸入(ru)流向後(hou)❌方的㊙️溫(wen)度變送(song)器也采(cai)用HART信号(hao)格式的(de)提供溫(wen)度補償(chang)信号。
2 實(shi)施蒸汽(qi)輸入輸(shu)出兩個(ge)方向計(ji)量的方(fang)案
2.1 蒸汽(qi)計量的(de)工藝參(can)數
(1)1.0MPa蒸汽(qi):工藝安(an)裝管徑(jing):ф259mm,管道壁(bi)厚7mm;管道(dao)材質:20#鋼(gang);最大流(liu)量:50t/h;介質(zhi)溫度:200℃;操(cao)作壓力(li):1.0MPa;計量方(fang)式:輸入(ru)輸出雙(shuang)向動态(tai)計量。
(2)3.5MPa蒸(zheng)汽:工藝(yi)安裝管(guan)徑:ф259mm,管道(dao)壁厚7mm;管(guan)道材質(zhi):20#鋼;最大(da)流量:60t/h;介(jie)質溫度(du):450℃;操作壓(ya)力:3.5MPa;計量(liang)方式:輸(shu)入輸出(chu)雙向動(dong)态計量(liang)。
2.2 蒸汽輸(shu)入輸出(chu)雙向計(ji)量的節(jie)流式流(liu)量計組(zu)成
寬量(liang)程(實時(shi)計算流(liu)出系數(shu)C、流速可(ke)膨脹系(xi)數ε)計算(suan)📐等問📐題(ti)。特别🐕值(zhi)得一提(ti)的是,由(you)流量積(ji)算顯示(shi)模塊讀(du)取差壓(ya)變送器(qi)的HART協議(yi)🙇🏻信号,不(bu)僅解決(jue)小流量(liang)低差壓(ya)時(4~20)mA模拟(ni)信号誤(wu)差大的(de)問題,還(hai)可以讀(du)取正壓(ya)側膜盒(he)靜壓作(zuo)爲流量(liang)測量的(de)壓力補(bu)償數據(ju)。同時🏃♂️溫(wen)度補償(chang)熱電阻(zu)采用了(le)HART溫變,從(cong)控制室(shi)到現場(chang)隻需要(yao)一根兩(liang)芯電纜(lan)就可以(yi)解決信(xin)号傳輸(shu)問題,其(qi)系統構(gou)成簡潔(jie),可靠性(xing)高,也降(jiang)低了系(xi)統造價(jia)。
2.3 蒸汽雙(shuang)向計量(liang)系統主(zhu)要功能(neng)
運算模(mo)塊安裝(zhuang)在室内(nei)機櫃,可(ke)循環顯(xian)示當前(qian)瞬時流(liu)量🎯、累積(ji)流量、介(jie)質溫度(du)、介質壓(ya)力等參(can)數量。DCS系(xi)統顯示(shi)瞬時👣流(liu)量計、累(lei)積流量(liang)及曆史(shi)趨勢,以(yi)便更好(hao)查證雙(shuang)向計量(liang)🌏系統狀(zhuang)态,DCS系統(tong)通過網(wang)絡終端(duan)計算機(ji)上傳實(shi)✔️時數據(ju),便于業(ye)務負責(ze)部門方(fang)便管理(li)和🏃🏻生産(chan),可通過(guo)網絡查(cha)詢蒸汽(qi)計量數(shu)據。
3 結束(shu)語
(1)雙向(xiang)平口化(hua)孔闆流(liu)量計具(ju)有結構(gou)簡單,無(wu)附件壓(ya)力💋損失(shi)♻️,長期運(yun)行維護(hu)量小、壽(shou)命長,精(jing)度高,耐(nai)高溫、高(gao)壓等優(you)點。
(2)經過(guo)一年多(duo)運行與(yu)應用,雙(shuang)向平口(kou)化孔闆(pan)流量計(ji)完美的(de)解決了(le)蒸汽雙(shuang)向計量(liang)問題,計(ji)量數據(ju)準确,極(ji)大的化(hua)解了蒸(zheng)汽産銷(xiao)💔矛盾,爲(wei)生産裝(zhuang)置在蒸(zheng)汽消耗(hao)等成本(ben)核🧡算方(fang)面,提供(gong)了準确(que)的計量(liang)數據。
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