大口徑(jìng)寬量程低壓蒸汽(qì)流量計選型 發布(bù)時間:2025-12-13
0概況 某石化(hua)動力部外送低壓(ya)蒸汽是蒸汽管網(wang)的重要産出⛹🏻♀️方,其(qí)計量準确與否直(zhí)接影響到各裝置(zhì)達标和經濟核算(suàn),尤其SMES3.0能源計量模(mo)塊上線運行後,對(dui)計量器具的計量(liàng)🔞準确性提出了新(xin)的要求。動力部外(wai)📐送低壓蒸汽管線(xiàn)爲DN700的大管徑,外送(sòng)蒸汽✂️量因生産🔞調(diào)整會造成流量從(cóng)10~150t/h之間🐆的波動,原有(yǒu)的流量計已不能(neng)滿足企業經濟核(hé)算的要求,準備利(lì)用2015年大檢修之機(jī)進㊙️行更新,以提高(gao)🐕計量準确,因此,選(xuan)擇一台🌏能保證大(da)口徑寬流量工藝(yi)條件的流量✊計成(chéng)爲當務之急。 1選型(xíng)條件 1.1蒸汽計量的(de)特點 蒸汽作爲重(zhong)要的載能工質,在(zai)石油、化工、冶金以(yi)及城鎮供熱行📱業(ye)中廣泛應用。由于(yu)蒸汽物性的特殊(shū)性,長期以來一直(zhí)是能源計量工作(zuo)中的重中之重,蒸(zheng)汽計量有以♻️下特(te)點:①蒸汽幹度的修(xiu)🔴正及其可能出現(xiàn)的汽水兩相流測(ce)量問題,對于相流(liú)經常變化☁️的蒸汽(qì),使用目前流量儀(yi)表測量流量,不易(yi)做到準确計量。②因(yin)生産調整和工藝(yi)條件變化,蒸汽量(liang)波動幅度較大,計(ji)量儀表的性能難(nan)以适應。③随着溫度(dù)和壓力的變化,蒸(zhēng)汽物理性質變化(hua)較大,給🐉準确計量(liang)帶來困難。④蒸汽在(zai)工業生産所🥰用能(néng)源中屬較貴的能(neng)源,對單位經濟✂️核(hé)算影響較大。 1.2 動力(li)部外送蒸汽的工(gōng)藝參數
2流量計選(xuan)型與分析 根據項(xiang)目輸送蒸汽的性(xing)質和工藝操作參(cān)數,以及蒸汽計量(liàng)👅廣泛選擇的流量(liang)計型号,初步确定(ding)可以選擇的流量(liang)計有畢托巴🐆流量(liàng)計、 渦街流量計 和(hé)一體化節流式流(liu)量計,以下對三種(zhong)流量計的原理及(jí)特點做以分析比(bǐ)較。 2.1畢托巴流量計(ji) 畢托巴流量計是(shi)采用皮托管原理(lǐ)提取管道中心流(liu)體流速(全壓-靜壓(yā)=動壓)再換算成流(liú)體體積流量與質(zhi)量流量的⛷️差壓式(shì)流量計。皮托管原(yuán)理早就廣泛應用(yòng)在航天航空業中(zhong)。 2.1.1組成和工作原理(lǐ) 畢托巴流量計将(jiang)探針插入管道中(zhōng)心,總壓孔對正🌈流(liú)體的🔴來流方向,靜(jing)壓孔對正流體的(de)去流方向,總壓與(yu)👣靜壓之差即爲管(guan)道中心的實測差(cha)壓,再由該探針的(de)風洞标定曲線拟(nǐ)合出🏃該點的标準(zhun)差壓,根據标準差(cha)壓來計算流體的(de)流量。同時還需用(yòng)壓力變送器測出(chu)流體壓力,用熱電(dian)阻溫度計測出流(liú)體🍓溫度,把标準差(chà)壓信号、壓力信🔞号(hào)、溫度信号同💔時引(yin)🔞入單片機構成的(de)🎯流量積⛹🏻♀️算儀或直(zhí)接接入DCS系統,一方(fang)面對探針的流量(liàng)方程進行解算,再(zài)一方面對蒸汽進(jin)行壓力、溫度補償(cháng)🈲,以保證測量精度(dù),并用🔴數字♊顯示出(chu)差壓、壓力、溫度、瞬(shùn)時流量、累積流🆚量(liang)、熱量、速度等參數(shu)。 2.1.2畢托巴流量計的(de)優點 ①準确度高。蒸(zheng)汽測量最高可達(da)0.5級; ②可靠性高。因探(tan)針的構造非常簡(jian)單,結構設計合理(li),導壓管内介質不(bú)流動,雜物不容易(yi)進去,所以能長時(shí)間保持測量🐉精度(dù); ③測量範圍廣。流量(liang)在0.2~50000t/h都可以準确測(ce)量。對低流速、小流(liú)量、大管徑☀️測量效(xiào)果、佳; ④安裝簡便。隻(zhi)需在管道合适的(de)位置上打一個相(xiàng)當💃🏻的🆚孔,把一次元(yuan)件探針插入管道(dao)中心,即可方便地(dì)進行安裝; ⑤壓力損(sun)失小,一次元件傳(chuán)感器是Φ20mm~Φ55mm不鏽鋼制(zhì)成,其截面積很小(xiao)☂️,在介質管道中幾(ji)乎是無壓力損失(shi),與孔闆等🔱節流👄裝(zhuāng)置😍相比較具有明(míng)顯的節能效果;⑥現(xian)場安裝不要求直(zhí)管段。 2.1.3畢托巴流量(liàng)計的缺點 ①價格高(gao),性價比低;②引壓管(guǎn)沒有不積冷凝水(shui)設置和防凍設🌐置(zhì)✨。 2.2渦街流量計 2.2.1組成(chéng)和工作原理 渦街(jie)流量計屬于體積(jī)流量計。渦街流量(liang)計是應用流體振(zhen)🧑🏽🤝🧑🏻蕩原理來測量流(liú)量的,流體在管道(dao)中經過旋渦發生(shēng)體後會産生正比(bǐ)于流速的旋渦,由(you)此可算出流體的(de)流量。流量與旋渦(wo)頻率的關系,可用(yòng)下🤩式表示[1]:V=f/k 式中:f爲(wei)旋渦的個數;k爲儀(yí)表系數;V爲流過流(liu)體的體積。 2.2.2渦街流(liu)量計用于蒸汽計(jì)量的主要優點 ①結(jie)構簡單而牢固無(wú)可動部件,可靠性(xing)高,長期運行🔱十🌏分(fen)可靠; ②安裝簡單,維(wei)修十分方便; ③輸出(chu)是與流量成正比(bi)的脈沖信号,無零(líng)點漂移,精度高🏃🏻; ④壓(ya)力損失較小,運行(hang)費用低,節能; ⑤測量(liàng)範圍寬,量程比可(kě)達1∶10; ⑥應用範圍廣,蒸(zhēng)汽、氣體、液體的流(liú)量均可測量。 2.2.3渦街(jie)流量計用于蒸汽(qì)計量的缺點 ①要求(qiú)被測量介質的流(liu)動雷諾數下限較(jiao)高,體流速🈲一般應(ying)大于4m/s,流速過低時(shí)會造成測量精度(dù)降低甚至小流量(liang)不計量;②對振動較(jiao)敏感,在強烈振動(dong)的環境下工作,會(huì)影響測量㊙️精度;③對(dui)被測量介質的潔(jie)淨度要求較高,不(bú)适宜測量對頻率(lǜ)信号檢測器造成(chéng)🈚嚴重污染的髒污(wu)流體。 2.3一體化節流(liú)式流量計 2.3.1一體化(hua)節流式流量計結(jie)構和工作原理 一(yi)體化節流式流量(liang)計結構,如圖1所示(shi)。 一體(tǐ)化節流式流量計(jì)是将節流裝置和(hé) 差壓變送器 做成(cheng)一體,由差壓變送(song)器輸出4~20mA差壓信号(hào),可測量多種☂️介質(zhi)(液體、氣體、蒸汽),設(she)計了防凍式隔離(li)器,簡化了流量計(jì)結構,便于☁️安裝👈。一(yī)體化節流式流量(liàng)計可采用多種節(jie)流件,常用☎️ISA1932标準噴(pen)嘴及标準孔闆。 配(pèi)置智能化差壓變(bian)送器和帶通訊功(gōng)能的流量顯🌈示⭕設(she)備🍉的一🌈體化節流(liú)式流量計,可通過(guo)HART協議實現寬量程(cheng)比檢測,流量測量(liang)範圍度可達到6∶1~10∶1或(huo)更寬。充滿管道🌂的(de)流體流經管道内(nèi)的節流裝置,流束(shu)将在節流件處形(xing)成局部收縮,從而(ér)使流速增加,靜壓(yā)力降低,在節流件(jiàn)前後産生了靜壓(ya)力差(或差壓)。流體(tǐ)👉的流速愈大😄,在節(jie)流件前後産🤞生的(de)差壓也愈大。因此(ci)通過測☁️量差壓的(de)方法可測量流量(liang)[2]。 2.3.2一體化節流式流(liu)量計用于蒸汽計(jì)量的優點 ①測量範(fàn)圍寬約爲10∶1;②優先選(xuǎn)定值ISO1932噴嘴,壓損小(xiǎo)(同流量,同β值情況(kuang)下,爲孔闆的60%),檢定(dìng)周期長(是孔闆的(de)4倍);③引壓管👄不積存(cún)冷凝水;④采用專利(li)技術———防凍隔離器(qi),不需伴熱、保溫和(hé)隔離器,節約能源(yuan);⑤介質☀️适用性強(特(tè)别适用于🙇♀️蒸汽流(liú)量測量),動态性能(neng)好,結構簡單,故💚障(zhang)率低,安裝❗維護簡(jian)便。 2.3.3一體化節流式(shì)流量計用于蒸汽(qì)計量的缺點 ①上下(xia)遊直管段應是圓(yuán)形,内壁光滑,其内(nei)徑與流量計标🚶稱(cheng)内徑相同;②一體化(hua)節流式流量計必(bì)須垂直安裝在與(yu)🧑🏾🤝🧑🏼其公稱通徑相🚶♀️應(ying)的水平管道上,一(yi)體化🤩節流式流量(liàng)計🛀在測量管線上(shang)遊側和下遊側應(ying)配置一定長度的(de)直管段。 2.4流量計的(de)選型分析 根據三(san)種流量計的特點(diǎn),從測量精确度、測(cè)量範圍、壓力損失(shi)、抗幹擾能力及運(yun)行維護等方面進(jìn)行比較,如表2所示(shi)。 由于被測介質管(guǎn)徑較大(DN700),工作流量(liang)範圍寬(10~150t/h),渦街流量(liang)計和一體化節流(liú)式流量計在低流(liu)量時保證測量的(de)準确性方面差一(yi)些,會造成一定的(de)測量誤差♍,而畢托(tuō)巴流量計測量範(fan)圍較寬,既能夠保(bǎo)證小流量時準确(què)測量,又能滿足大(dà)流量的準确測量(liàng),同時在大管徑上(shang)的安裝也較易實(shi)現。參照其他企業(yè)畢😍托巴流量計測(cè)量低壓蒸汽的成(chéng)功經驗,如表3所示(shi),确定該低💚壓蒸汽(qi)計量采用的流量(liang)計爲畢托巴蒸汽(qì)⚽流量計。 在運行過(guo)程中也要關注:①管(guan)線吹掃或打靶時(shi)應關閉引壓閥閥(fá)門,以保護流量計(jì),保證在正常生産(chǎn)過程中❓的準🌈确測(ce)量;②由于該🌈流量計(ji)沒有引壓管防止(zhǐ)冷凝水設置,現場(chǎng)應加伴熱。 3工業使(shi)用情況 畢托巴蒸(zhēng)汽流量計,經過調(diao)試、組态等相關工(gōng)作以後,至3月開始(shi),蒸汽系統低壓蒸(zheng)汽外供量以該計(ji)量表(FT414)數據爲準,表(biǎo)4爲2016年1-6月份蒸汽準(zhun)确率情況。 從表4可(kě)以看出,該蒸汽計(jì)量表(FT414)投用後,随着(zhe)蒸汽計量準确的(de)提高,低壓蒸汽管(guan)網差率有效下降(jiàng),目前該表運行良(liang)好。 4結束語 通過該(gāi)工程蒸汽使用流(liu)量計的選型與分(fèn)析,可确定畢🌐托♻️巴(ba)流🌈量計在大口徑(jìng)寬流量蒸汽的計(jì)量中有明顯的優(yōu)勢,爲蒸✨汽交接計(jì)量提供較好的計(ji)量方案,但在具體(ti)的計量中,需要注(zhù)意該流量計沒有(you)✉️引壓管防止冷凝(ning)水設置的情況,做(zuo)好設備伴熱和㊙️季(jì)節變換時的巡查(cha)工作📱,從而确保蒸(zhēng)✊汽計量的準🧑🏾🤝🧑🏼确可(ke)靠。
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