流量計節(jié)能技術(shù)論文
時間:2022-04-24 03:08:31
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1孔板節(jié)流式流量計存在的問題
目前,工業(yè)企業(yè)使用的能源流量計量裝置應(yīng)用最廣泛的為孔板節(jié)流式計量流量計(占70%以上)??装骞?jié)流式流量計的測量原理是流體通過節(jié)流裝置時,由于通過節(jié)流裝置的流體有限,流體將在節(jié)流孔板處收縮成束狀,流速加快,靜壓力降低,致使節(jié)流孔板前后產(chǎn)生壓力差,這種壓力差和流體流量成正比。另外,孔板節(jié)流式計量裝置長期在工業(yè)企業(yè)使用,對流體適應(yīng)性廣泛,具有完整的使用體系,技術(shù)成熟,但仍存在不足之處,主要問題如下:
1)裝置結(jié)構(gòu)較為笨重??装骞?jié)流裝置的質(zhì)量平均在100kg左右,對于裝置中的管道需要進行整體安裝,需用吊裝機械和其他機械設(shè)備配合使用,安裝要求較高、施工量較大、維護檢修難度較大。
2)流體通過節(jié)流裝置后產(chǎn)生了較大的永久壓損,相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)顯示,永久壓損ppl=(0.5~0.6)ΔP,約為20~50kPa(節(jié)能型節(jié)流裝置永久壓損ppl=0.3ΔP)。在檢測流量計量過程中,被測流體通過孔板節(jié)流裝置時會產(chǎn)生漩渦,在行進的過程中流體和裝置不斷摩擦,流體自身存在的機械能轉(zhuǎn)換為熱能,在流體中以水蒸氣的形式消失,所以,節(jié)流后流體的靜壓力不等于節(jié)流前的靜壓力。
2流量計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
為解決傳統(tǒng)流量計存在的不足,研發(fā)人員開發(fā)了節(jié)能高效的流量計量系統(tǒng),以下2種流量計被廣泛應(yīng)用。
2.1畢托巴流量計
畢托巴流量計具有測量介質(zhì)范圍廣(風(fēng)、煙、水、汽、氣、油)、耐高溫高壓、防堵、耐磨、耐腐蝕、壓力損失小、安裝簡便、無需維護、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)質(zhì)性能,前景非常廣闊。
2.1.1畢托巴流量計的特點
1)畢托巴流量計的設(shè)計采用高精度探頭在風(fēng)洞或水洞上全量程標(biāo)定,探針直徑選擇為20mm的不銹鋼材料,在截面積很小的管道中壓力的損失也可降到最小甚至為零。
2)流量測量具有高準(zhǔn)確度、高強度和大量程比等性能。
3)該裝置構(gòu)造簡單、可靠性高。通過測量,該裝置內(nèi)部導(dǎo)壓管中無介質(zhì)流動,阻斷了雜物和內(nèi)部管道的接觸,使測試具有高精度。
4)安裝方便。無論是直管段或是彎管段都能安裝,由傳統(tǒng)的直管段改進為多種彎管段以及多倍管徑。
5)該裝置可以在線安裝和檢修,同時可直接顯示和流量相關(guān)的數(shù)據(jù),憑借其智能特性可進行遠程集中管理,節(jié)省成本,準(zhǔn)確度高。
2.2V型錐流量計
V型錐流量計和傳統(tǒng)差壓式流量計的組成部分基本相同,都是由三閥組、引壓管、變壓變送器組成質(zhì)量流量測試系統(tǒng)。V型錐流量計是在管道的中心位置安裝一個椎體來控制節(jié)流,由于椎體前后差壓不同形成氣壓差,通過不同的氣壓測量流量。
2.2.1V型錐流量計的特點
1)V型錐流量計不僅可測量各種液體,而且對部分氣體、蒸汽和氣液兩相介質(zhì)也能較為準(zhǔn)確地測量。
2)V型錐流量計準(zhǔn)確度較高、量程寬、永久壓損小、無直管段要求等,是新一代節(jié)流裝置中的典型代表。
3)V型錐流量計對于氣體和蒸汽等介質(zhì)不僅能壓縮,而且還能實現(xiàn)溫度、壓力補償,組成質(zhì)量流量測試系統(tǒng)。由于椎體在管線中心位置懸掛,同流體的高速沖擊區(qū)域直接接觸,使高速區(qū)的流體和近管壁低速區(qū)的流體強制性相混合從而使流速中和,達到均勻化。
2.2.2與傳統(tǒng)孔板流量計的應(yīng)用對比
管道內(nèi)徑702.4mm,工作壓力12kPa,溫度70℃,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?8.39kPa,工作密度1.0326kg/m3,孔板類型采用流量為25000m3/h,β為0.6955。在相同的條件下通過同等流量時,孔板的壓力損失為1.894kPa;V錐型流量計的壓力損失為0.479kPa,得出V型流量計比孔板型流量計能耗少12.283kWh。按照工業(yè)電費0.7元/kWh,每年按300天計算,V型流量計比孔板型流量計節(jié)約2579.43元。由此得出,V錐型流量計在節(jié)能方面具有較大的潛力。
綜上所述,流量計被越來越多的工業(yè)企業(yè)所采用,企業(yè)單位在配備相應(yīng)能源計量器具和設(shè)施時,應(yīng)準(zhǔn)確掌握新型能源計量裝置的適應(yīng)性,合理利用流量計量裝置的優(yōu)勢和特點,實現(xiàn)多角度、多層次的計量節(jié)能。
作者:李世超單位:大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心油氣水計量檢定站