流量計量對(dui)石油化工企(qǐ)業起着至關(guan)重要的作用(yong)，一個生🌍産裝(zhuang)置的㊙️運🌈行效(xiào)率和經濟收(shōu)益與計量儀(yi)表的正确率(lǜ)有直接關系(xi)，根據不同應(yīng)用場合選擇(zé)合适的流量(liang)儀表才能達(da)到效果。流量(liàng)🍓儀表種類很(hěn)多，在使用方(fāng)面各有優劣(liè)，并不是流量(liàng)計精度越高(gāo)越好，而是需(xū)要依據不同(tong)工藝要求和(he)計量要求進(jin)行合理選型(xíng)［1］。
  在化工裝置(zhì)區，有許多裝(zhuang)置自産蒸汽(qì)，這些蒸汽除(chu)滿足自用外(wai)，還要送往系(xì)統管網，但是(shi)在裝置開車(chē)或檢修時，又(yòu)需要外部管(guan)網送入蒸汽(qì)作爲能源，這(zhè)就帶來了同(tong)一條管道🐇需(xū)要傳輸不同(tong)方向介質的(de)問題。如果假(jiǎ)定介質流出(chu)方向爲正向(xiàng)流，那麽介質(zhì)流入方向就(jiù)✍️是反向流。對(duì)于這種雙向(xiàng)📞流的工況，開(kai)車或檢修帶(dai)☁️來🌂的反向流(liú)發生頻率很(hěn)低，如果設置(zhì)兩套流量檢(jiǎn)測系統，不僅(jǐn)造成設備極(ji)大閑置，還給(gěi)安裝和維護(hu)帶來不🌈便。如(ru)果選擇能夠(gòu)分别測得正(zheng)向流量和反(fǎn)向流量的計(jì)量儀表，就可(ke)以節約成本(ben)。常用于測量(liàng)雙向流的流(liu)量計包括多(duo)孔孔闆流量(liàng)計、電磁流量(liang)計、質量流量(liang)計和超聲波(bo)流量計，它們(men)有自身最佳(jiā)的使用場合(he)［2］。多孔孔闆流(liu)量計的工作(zuò)原🍉理和儀表(biǎo)🚶特點🔴的基礎(chǔ)上🈚，結合具體(tǐ)項目介紹它(ta)在雙向流工(gōng)況下的選型(xing)和安裝。
1多孔(kǒng)孔闆流量計(ji)的工作原理(lǐ)與特點
  以孔(kong)闆爲代表的(de)标準節流裝(zhuang)置，是目前工(gōng)業應用💔廣泛(fàn)的😘流♻️量儀表(biǎo)，其特點是結(jié)構簡單、應用(yong)技術成熟、産(chǎn)品标🚶準化。GB/T2624．2-2006《用(yong)安裝在圓形(xing)截面管道中(zhōng)的差壓裝置(zhi)測🍓量滿管流(liú)體流量》第2部(bu)分(孔闆)的5．1．9條(tiao)“雙向孔闆”指(zhi)出:不切斜角(jiao)，孔闆端面、厚(hòu)度和邊緣符(fu)合相應規定(ding)，可用于測量(liang)反向流。多孔(kǒng)孔闆就是一(yī)種雙向孔闆(pǎn)，可以用來測(cè)量雙向流。當(dang)對精度和量(liang)程沒有💰過高(gāo)要求⚽時，多孔(kǒng)孔闆配差壓(ya)變送器是測(cè)量雙向流蒸(zheng)汽的最佳選(xuan)擇。
  多孔孔闆(pan)也是一種差(chà)壓式流量儀(yí)表，其工作原(yuán)理同标準孔(kǒng)闆一樣，不同(tóng)之處在于它(ta)将多孔整流(liú)器和标準孔(kong)闆集合在一(yī)起，實現了整(zhěng)流和節流的(de)一體化，基本(běn)結構如圖1所(suǒ)示。圖1

  當(dang)流體通過多(duo)孔孔闆時，将(jiāng)被平衡整流(liu)，渦街被最小(xiǎo)✊化，形成近似(si)理想流體，通(tong)過取壓裝置(zhì)，可以得到節(jiē)流元件前後(hòu)的壓❤️差值，根(gen)據伯努利方(fang)程計算出質(zhì)量流量和體(ti)♈積流量:

式中(zhōng)
C———流出系數;
d———節(jiē)流元件開孔(kong)直徑，m;
D———管道内(nèi)徑，m;
qm———質量流量(liang)，kg/s;
qV———體積流量，m3/s;
β———直(zhí)徑比;
Δp———壓差，Pa;
ε———可(ke)膨脹性系數(shu);
1———上遊流體密(mì)度，kg/m3。
  多孔孔闆(pan)除了測量原(yuan)理同标準孔(kǒng)闆一緻外，還(hai)具有☁️自身特(te)點♍，這也是它(tā)與标準孔闆(pǎn)相比的優勢(shi)［3］，具📧體特點如(rú)下:
a．測量精度(du)高。由于多孔(kong)孔闆在結構(gòu)上是對稱的(de)，能夠對流❗體(tǐ)進行整流，降(jiang)低了渦流、振(zhèn)動和信号噪(zào)聲，使得節流(liú)元件前後流(liú)場穩定性提(tí)高;與标準孔(kǒng)闆相比，多🧑🏾‍🤝‍🧑🏼孔(kong)孔闆的線性(xìng)😘度提高♌了5～10倍(bei)。
b．安裝直管段(duan)短。前後直管(guan)段要求長是(shì)标準孔闆使(shi)🈲用受限的重(zhòng)要原因，但多(duō)孔孔闆前後(hou)流
場穩定，壓(ya)力恢複快，大(da)幅降低了對(duì)直管段的要(yào)求，一般情況(kuàng)💛下直管段要(yao)求爲前2D後2D，在(zài)大管徑或昂(áng)貴管材場合(hé)♌使用❄️時可✉️大(dà)幅節約成本(ben)。
c．量程比寬。标(biāo)準孔闆的量(liang)程比一般爲(wei)3∶1，直徑比β一般(bān)爲0．20～0．75，當超過此(ci)範圍時，标準(zhun)孔闆的精度(du)明顯下降。但(dàn)是多孔孔闆(pǎn)的量程比可(kě)以達到15∶1，選擇(zé)合适參數時(shí)♍甚至能達到(dao)30∶1，β的📞範圍0．25～0．90。
d．永久(jiǔ)壓損低。多孔(kong)孔闆流量計(ji)多孔對稱的(de)平衡設計減(jian)少了渦流的(de)形成和紊流(liú)摩擦，降低了(le)動能損失;在(zai)産生同樣壓(yā)差的情況下(xià)，永久壓力損(sǔn)失約爲傳統(tong)節流裝置👅的(de)1/3，節省🈲了相當(dāng)大的運行成(cheng)本［4］。
2多孔孔闆(pǎn)流量計測雙(shuāng)向流的選型(xing)實例
  在一個(ge)年産120萬噸精(jing)細化學品項(xiang)目中，配套建(jian)設了由4台480t/h循(xun)環流化床鍋(guo)爐和一台20MW蒸(zheng)汽發電機組(zu)成的熱電裝(zhuāng)置。在全✨廠開(kāi)車和🧑🏽‍🤝‍🧑🏻檢修時(shi)，需要用到大(dà)量的👉中壓飽(bǎo)和蒸汽和低(di)低壓蒸汽🔱，這(zhe)些蒸汽是由(yóu)熱電裝置送(sòng)出的。在全廠(chang)生産裝置正(zheng)常運行時，包(bāo)括煤🚩氣化裝(zhuāng)置、淨化裝置(zhì)和油品加工(gong)合成裝置會(huì)副産大量中(zhong)壓飽和♊蒸汽(qì)和低低壓蒸(zheng)汽，這些蒸汽(qi)又送回到熱(re)電裝置利用(yòng)。上述♌兩種規(guī)格🐅的蒸汽在(zài)兩條管道中(zhong)進行送出和(he)返回。爲節約(yuē)成本，在每條(tiao)管道上設置(zhì)一個流量儀(yí)表來測量正(zhèng)向流量和反(fǎn)向流量。選取(qǔ)其中一個流(liú)量計FE-02202爲例，先(xiān)将工藝☂️條件(jiàn)列出，再進行(háng)具體的流量(liàng)儀表選型，參(cān)數詳見表1。

  能(néng)夠測量雙向(xiàng)流的儀表有(you)電磁流量計(ji)、質量流量計(ji)、超聲波流量(liang)計和多孔孔(kǒng)闆流量計。由(yóu)于電磁流量(liang)計不能測量(liang)蒸汽介質，因(yin)而首先被排(pai)除;質量流量(liàng)計的口徑過(guò)大，且其測量(liang)☁️介質溫度一(yi)般☁️不能超過(guò)180℃，因而也被排(pai)除📧;超聲波蒸(zheng)汽流量計雖(suī)然能夠💯滿足(zu)測量要求，但(dan)價格較貴。最(zuì)後，基于具體(ti)的工藝🚶‍♀️參數(shu)，選用多孔孔(kong)闆流量計測(cè)量雙向流蒸(zheng)汽😍，選型參數(shù)詳見表2。

  在選(xuǎn)好多孔孔闆(pan)後，再設計兩(liǎng)個差壓變送(song)器，分别測⚽量(liàng)🈲正向流量和(he)反向流量時(shí)的壓差值，轉(zhuan)換成4～20mA信号後(hòu)送到🌈DCS顯示。另(lìng)外，爲了正确(que)測量蒸汽的(de)質量流量，在(zai)多孔孔闆附(fù)近設🥰置了一(yī)個鉑熱電阻(zu)和壓力變送(song)器，将溫度值(zhi)和壓力值送(song)到DCS進行溫壓(yā)補償，得到正(zheng)确的🐪質量流(liú)量。
3多孔孔闆(pǎn)流量計的安(ān)裝
  在進行多(duo)孔孔闆流量(liàng)計安裝時，首(shǒu)先保證取壓(ya)孔位于🐅管道(dao)上半部與管(guǎn)道垂直中心(xīn)線成0～45°夾角(圖(tu)2)，以💜防止不凝(ning)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻氣或髒污物(wù)進入導壓管(guǎn)。在安裝導壓(ya)管🈲時，其水平(ping)段應有一定(ding)的坡度，一般(bān)情👄況下導壓(ya)管的坡度不(bú)小于1∶100，若項目(mu)位于北方地(di)區，導壓管使(shi)用時需要進(jìn)行蒸汽伴熱(rè)。兩個差壓變(biàn)送器在安裝(zhuāng)時必須保證(zheng)正壓側和負(fu)壓側的正确(què)。簡單來講，順(shun)着流體方向(xiàng)，差壓變送器(qi)的正壓側位(wei)于多孔孔闆(pǎn)的上🏃‍♂️方，負壓(yā)側位于多孔(kong)孔闆的下方(fāng)。

  與标準(zhǔn)孔闆流量計(ji)相比，多孔孔(kǒng)闆流量計的(de)安裝🔴更簡便(biàn):首先，它在結(jie)構上是對稱(chēng)的，安裝時不(bu)需要考慮流(liu)量計方🆚向;其(qi)次，它💘需要的(de)前後直管段(duan)更少，隻需保(bao)證前後直管(guan)段❄️分别不小(xiao)于2D即可。
4結束(shù)語
  在化工裝(zhuang)置中，選擇合(he)适的流量儀(yi)表進行雙向(xiang)流量的測量(liàng)，可以節約成(cheng)本，爲企業帶(dài)來巨大的經(jīng)濟效益。而多(duō)孔孔闆流量(liàng)計就是一個(gè)不錯的選擇(ze)，是一個非常(chang)合适并具有(you)推廣價值的(de)節能儀表，具(ju)有更廣泛的(de)發展空間。

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