摘要(yao):本文介紹(shao)了
渦街流(liu)量計
與
孔(kong)闆流量計(ji)
目前的水(shui)平,并對兩(liang)種流量計(ji)的初步投(tou)資、安裝費(fei)用、維護費(fei)🧑🏽🤝🧑🏻用、運行成(cheng)本、長期運(yun)行精度、可(ke)互換性、量(liang)程比、可靠(kao)性、節🐅能效(xiao)果及一次(ci)元件的流(liu)量特性對(dui)控制系統(tong)産生的影(ying)響進行了(le)綜合評價(jia),以幫助正(zheng)确選用。
1渦(wo)街流量計(ji)與孔闆流(liu)量計目前(qian)的技術水(shui)平
??渦街流(liu)量計的基(ji)本結構由(you)渦街發生(sheng)體、檢測元(yuan)件❄️、信🌏号處(chu)理放大電(dian)路組成,目(mu)前對渦街(jie)發生體己(ji)達到相當(dang)完善的程(cheng)度,以三📞角(jiao)型發生體(ti)爲最佳型(xing)體,檢測元(yuan)件有熱敏(min)電阻、應變(bian)片、壓電晶(jing)體、差動電(dian)容、超聲波(bo)等。信号處(chu)理部分有(you)許多已微(wei)機🐉化。
渦街(jie)流量計具(ju)有安裝方(fang)便(可直接(jie)在管道上(shang)安裝)、體積(ji)小、互換性(xing)強、長期運(yun)行精度高(gao),可适用于(yu)大多數液(ye)☂️體、氣🤟體和(he)蒸汽測量(liang)✂️。目前世界(jie)市場的渦(wo)街流量計(ji)的銷售額(e)每年遞增(zeng)30%左右。
目前(qian),孔闆流量(liang)計的技術(shu)發展水平(ping)仍以确定(ding)的經驗公(gong)式爲基礎(chu),1980年國際标(biao)準化組織(zhi)将8541與8781兩個(ge)标準合并(bing)成标準IS05167(1980)。
??孔(kong)闆節流裝(zhuang)置由于結(jie)構簡單,造(zao)價低、耐高(gao)溫、耐高壓(ya)、适用大日(ri)徑等優點(dian),它幾乎适(shi)用于幾所(suo)有介質🏃🏻♂️測(ce)量,而與之(zhi)配套的
差(cha)壓變送器(qi)
發展迅速(su),使其本身(shen)具有的不(bu)足得以一(yi)定的彌補(bu)。
2渦街流量(liang)計與孔闆(pan)流量計綜(zong)合性能評(ping)價
孔闆流(liu)量計(簡稱(cheng)孔闆)由節(jie)流件取壓(ya)裝置和差(cha)壓變送器(qi)組成,導壓(ya)管對于易(yi)凍的場所(suo)需要有伴(ban)熱措施,一(yi)個👨❤️👨流量⛷️測(ce)量回路靜(jing)密封點爲(wei)20個左右,使(shi)用🈲中存在(zai)如下問題(ti):
??易凍、易堵(du)、易漏、伴熱(re)容易造成(cheng)差壓變送(song)器器件老(lao)化、某些場(chang)合導壓管(guan)需加隔離(li)液,由于伴(ban)熱或丁藝(yi)操作不穩(wen),正、負導壓(ya)🈲管隔離液(ye)液線常常(chang)不等,産生(sheng)液柱差,使(shi)流最指示(shi)不準。
??以上(shang)都會使流(liu)量系數發(fa)生變化,測(ce)量精度降(jiang)低,管♌縮👈短(duan)導❌壓管把(ba)差壓變送(song)器直接安(an)裝在管道(dao)上,但㊙️仍有(you)💰流動的死(si)區。
渦街流(liu)量計(簡稱(cheng)渦街)隻有(you)3個靜密封(feng)點,不易洩(xie)漏,沒有流(liu)♌動的死區(qu),不需伴熱(re)保溫,不受(shou)流體重度(du)、溫度、壓力(li)、和粘度等(deng)影響,流量(liang)系數長期(qi)不變。
但渦(wo)街在有振(zhen)動場合使(shi)用時,會使(shi)流量測量(liang)不準。目前(qian),己💘推出抗(kang)振型的渦(wo)街,能克服(fu)振動對流(liu)最測量不(bu)準的影響(xiang)。
? 2.1初步投資(zi)
渦街流量(liang)計的一般(ban)價格在1萬(wan)元/台左右(you)(以(p 100爲例),而(er)一台節流(liu)裝置包括(kuo)差壓變送(song)器、孔闆及(ji)法蘭、導壓(ya)‼️管、閥門、保(bao)溫箱或保(bao)護箱也需(xu)1.5萬,從投資(zi)上看,采用(yong)渦街仍然(ran)是合💋算的(de)。
2.2安裝費用(yong)
渦街安裝(zhuang)簡單,隻需(xu)保證流量(liang)計前後有(you)一定的直(zhi)管段即⭕可(ke),孔闆直線(xian)段、同心度(du)、導壓管、變(bian)送器、保溫(wen)箱都有一(yi)定的安裝(zhuang)要求、安裝(zhuang)費用是渦(wo)街的數倍(bei)。
2.3維護費用(yong)
渦街除在(zai)計量上要(yao)求周期性(xing)标定外,一(yi)般不會出(chu)現故障,而(er)孔闆則不(bu)然,消漏,定(ding)期排污,灌(guan)隔離液,更(geng)🔴換導壓管(guan)、閥門、保溫(wen)、清洗孔闆(pan)等,有一定(ding)的維護量(liang)。如50套流量(liang)孔闆測量(liang)回♈路(需保(bao)溫伴熱),每(mei)二年,保溫(wen)伴熱系統(tong)改造就得(de)投入一定(ding)的維修費(fei),這還不包(bao)👌括差壓變(bian)送器的更(geng)新,孔闆更(geng)新費用。算(suan)下來還是(shi)☔孔闆的維(wei)護費用高(gao)。
2.4運行成本(ben)
2.4.1蒸氣消耗(hao)費用
如50套(tao)流量孔闆(pan)測量回路(lu)(需保溫伴(ban)熱),每個伴(ban)熱點耗汽(qi)0.02t/h,如果每年(nian)平均按2400小(xiao)時計算,蒸(zheng)汽費用爲(wei)120刃噸,則每(mei)💃年需消耗(hao)汽費用大(da)約爲28.8萬元(yuan),每個回路(lu)每年耗費(fei)用爲0.576萬元(yuan)。
2.4.2能耗費用(yong)
渦街的壓(ya)力損失比(bi)孔闆小,約(yue)是孔闆的(de)1/15。因此,長期(qi)的運行對(dui)💃🏻泵及風機(ji)能耗費少(shao)。孔闆是渦(wo)街的巧倍(bei),當用于氣(qi)體或蒸汽(qi)流量測量(liang)時,由于密(mi)度小,同一(yi)🌈管徑體積(ji)流量大,壓(ya)力損失更(geng)是嚴重,耗(hao)能費更高(gao)💃🏻。
2.4.3洩漏排污(wu)費
排污費(fei)視排污次(ci)數,一般爲(wei)每年約20次(ci)左右,排出(chu)的污物及(ji)物料污染(ran)大氣環境(jing),污水超标(biao),有可能遭(zao)到環保✍️部(bu)門的處罰(fa)。
2.4.5長期運行(hang)精度
孔闆(pan)的設計系(xi)統精度1.5%-2.5%,由(you)于差壓與(yu)流量是非(fei)線性關系(xi),當流量低(di)于30%時,誤差(cha)增大,氣體(ti)太爲嚴重(zhong),另一方面(mian),由于使用(yong)介質的長(zhang)期磨損,銳(rui)角變鈍,使(shi)流量❄️系數(shu)發⛹🏻♀️生變化(hua),也是影響(xiang)精度的一(yi)個重要原(yuan)因。
由于渦(wo)街的特殊(shu)結構,當精(jing)度經實際(ji)确定後(約(yue)爲0.5% -1%測量值(zhi)),精度幾乎(hu)是不變的(de)。
2.4.6可互換性(xing)
同一台渦(wo)街可測量(liang)氣體、液體(ti)及蒸汽的(de)流量,探頭(tou)🔆對不同口(kou)徑🔴的流量(liang)計來說都(dou)有是通用(yong)的,電子線(xian)⛹🏻♀️路闆可根(gen)據不同的(de)介質互換(huan),不影響整(zheng)體性能。孔(kong)闆則不然(ran),孔徑是爲(wei)特定的介(jie)㊙️質而設計(ji)的,互換性(xing)差,改變量(liang)程也比較(jiao)困難,需重(zhong)新計算孔(kong)闆。
2.4.7量程比(bi)
由于渦街(jie)的輸出頻(pin)率與流量(liang)成線性關(guan)系,則流量(liang)的量程比(bi)可達10: 1。
差壓(ya)流量計的(de)差壓與流(liu)量成非線(xian)性關系,在(zai)小流👣量時(shi)測量不準(zhun),量程比隻(zhi)有3: 1-5: 1。如果擴(kuo)大量程
比(bi),必須設法(fa)提高差壓(ya)變送器的(de)精度。
2.4.8可靠(kao)性
現在的(de)渦街流量(liang)計出比孔(kong)闆流量計(ji)具有更高(gao)的可靠性(xing)。
2.4.9節能效染(ran)
如蒸氣用(yong)量爲120t/h,壓力(li)爲3.9Mpa,溫度爲(wei)3000℃加果用孔(kong)闆測量蒸(zheng)氣,造成壓(ya)力損失爲(wei)0.03-0.05Mpa,如按0.03Mpa算,這(zhe)塊孔闆所(suo)豪耗電能(neng)✂️爲4 I kW,按一年(nian)🔞300天計,每年(nian)耗電29.5萬kW/h折(she)算标準煤(mei)爲34.2t加果采(cai)用渦街能(neng)耗僅🥰爲孔(kong)闆的l/15-1/20,若以(yi)1 /20計,則每年(nian)僅耗煤l噸(dun)。
2.4. 10一次元件(jian)的流量特(te)性對控制(zhi)系統産生(sheng)的影響
由(you)于渦街的(de)輸出頻率(lü)與流量成(cheng)線性關系(xi),當它與調(diao)節閥⚽,調節(jie)器級成一(yi)個控制系(xi)統時,相當(dang)于一個時(shi)滞和時間(jian)常數都小(xiao)到可忽略(lue)的一個滞(zhi)後環節,可(ke)視爲☁️比例(li)環⭕節,廣義(yi)對象的特(te)性完全取(qu)決回路中(zhong)其他環節(jie),對控制系(xi)統幾無影(ying)響,孔闆則(ze)不然,由✂️于(yu)它的輸出(chu)與流量成(cheng)線性關系(xi),回路🔞增益(yi)随着流量(liang)而變化,雖(sui)然利用調(diao)節閥的流(liu)量特性來(lai)補償廣義(yi)對象的線(xian)性影響,但(dan)效✌️果并不(bu)明顯,因此(ci),必須引入(ru)開方器,開(kai)方器的🍉引(yin)入雖然使(shi)廣義對☎️象(xiang)的特性不(bu)随工作點(dian)而變化,明(ming)🌈顯改變了(le)調節品質(zhi),但🔞在小流(liu)量時反應(ying)快、靈敏、容(rong)易引起系(xi)統,調節誤(wu)差增大。
當(dang)然孔闆流(liu)量計在高(gao)溫、高壓、大(da)口徑的工(gong)況下有渦(wo)街不可比(bi)拟的條件(jian),但在一般(ban)的工況下(xia)渦街是比(bi)孔闆有一(yi)優越性的(de)。
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