水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置節(jié)能技術(shù)改造探討
時(shí)間:2022-12-01 09:06:01
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1問(wèn)題分析
原水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置存在的主要問(wèn)題:1)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置配置5臺(tái)水泵,功率分別為2臺(tái)30kW和3臺(tái)80kW,能夠提供較大的流量。在檢定各種口徑水流量計(jì)的中小流量點(diǎn)時(shí),需要較長(zhǎng)的檢定時(shí)間,只能有少部分的流量用來(lái)檢定,浪費(fèi)了大量的電能來(lái)做無(wú)用的水循環(huán)。2)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置由于設(shè)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間較早,裝置的材質(zhì)不適合大慶地區(qū)水質(zhì)堿性大的特點(diǎn),計(jì)量準(zhǔn)確度和檢定效率較低,每年需要對(duì)裝置進(jìn)行大量的維護(hù)工作,造成了人力物力浪費(fèi)。3)隨著國(guó)內(nèi)水流量計(jì)制造技術(shù)和制造水平的不斷提高,產(chǎn)品的更新速度較快,現(xiàn)有的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在設(shè)計(jì)工藝和技術(shù)水平上已經(jīng)跟不上新型水流量計(jì)的快速發(fā)展。
2.1針對(duì)能源浪費(fèi)進(jìn)行改造
為30kW水泵和80kW水泵各加裝1臺(tái)變頻器,并增加了1臺(tái)功率為10kW的水泵配合30kW水泵工作,年節(jié)電20000kWh。檢定同一臺(tái)水流量計(jì)使用30kW水泵與10kW/30kW水泵配合使用的耗電量對(duì)比。
2.2針對(duì)水質(zhì)腐蝕性大進(jìn)行改造
設(shè)置單獨(dú)的蓄水池,將水的堿性中和弱化后用于循環(huán)檢定,減輕水對(duì)裝置和水泵的腐蝕,減少每年的維護(hù)工作量。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)器放空閥懸空正對(duì)蓄水池,且蓄水池在地面以下,是實(shí)驗(yàn)室最低點(diǎn),日常工作時(shí)難免有些雜質(zhì)落入蓄水池。在設(shè)計(jì)蓄水池時(shí)設(shè)置了兩道阻污墻,一道位于池頂,主要攔截密度小于水的油污、泡沫、塑料等;另一道位于池底,攔截密度大于水的石子等,并在水泵進(jìn)口加裝了過(guò)濾網(wǎng)。
2.3針對(duì)工作效率低進(jìn)行改造
1)將原來(lái)手動(dòng)控制的水流量計(jì)檢定臺(tái)升級(jí)為串聯(lián)攝像式半自動(dòng)水流量計(jì)檢定臺(tái),通過(guò)電腦控制閥門(mén)、表盤(pán)圖像智能識(shí)別讀數(shù)配合手動(dòng)控制的形式,既能自動(dòng)檢定也能手動(dòng)檢定,使水流量計(jì)的檢定由原來(lái)的1次檢定1臺(tái)提升至4~5臺(tái),大大提高了小口徑水流量計(jì)的檢定效率,節(jié)約了大量電能。2)擴(kuò)展了15~50mm口徑水流量計(jì)檢定裝置,增加了65mm、80mm口徑管線(xiàn),把80mm口徑以下水流量計(jì)集中到一套裝置上檢定。使用原來(lái)水流量計(jì)檢定裝置中的工作量器,按國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程要求,可以滿(mǎn)足15~65mm旋翼水流量計(jì)和50~80mm水平螺翼水流量計(jì)的檢定要求,既能保證檢定水流量計(jì)的準(zhǔn)確度,又利用了原有的大部分設(shè)備和工作量器,在檢定中小口徑水流量計(jì)時(shí),不用啟動(dòng)大口徑裝置和大功率水泵,既節(jié)約了電能,又降低了大口徑裝置的損耗,從而提高水流量計(jì)檢定中的經(jīng)濟(jì)性。
2.4針對(duì)工藝水平落后進(jìn)行改造
1)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置比水流量計(jì)檢定臺(tái)的準(zhǔn)確度等級(jí)高很多,配套設(shè)備也更精密,所以制造費(fèi)用更高。安裝設(shè)備所需面積大,原有的實(shí)驗(yàn)室在合理規(guī)劃和安置設(shè)備的同時(shí),可能還要擴(kuò)建或改造實(shí)驗(yàn)室格局。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件,咨詢(xún)了生產(chǎn)商和流量專(zhuān)家,設(shè)計(jì)了一套盡量節(jié)省地上面積的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,前后試驗(yàn)管段集中安裝在輪盤(pán)上,盡量縮短試驗(yàn)管段,其穩(wěn)流性能的缺失由以下3種方法來(lái)彌補(bǔ):水泵采用正壓法安裝,進(jìn)口低于蓄水池液面,吸入的水不含或較少含氣泡,減小氣泡對(duì)水流態(tài)的干擾;水泵出口安裝穩(wěn)壓裝置,利用裝置內(nèi)空氣對(duì)水的擠壓和內(nèi)部溢流板的限制,讓水可以平穩(wěn)流入試驗(yàn)管線(xiàn);試驗(yàn)管線(xiàn)前端加裝束流管,最大限度地平穩(wěn)水流的流態(tài)。新的設(shè)計(jì)方案解決了實(shí)驗(yàn)室占地面積大和穩(wěn)流穩(wěn)壓等問(wèn)題,同時(shí)減少資金的投入和日后修護(hù)的費(fèi)用,少安裝了夾表器、換向器、調(diào)節(jié)閥、截止閥等各種主要易耗易損配件,從根本上降低了后期的維修保養(yǎng)成本。2)高靈敏度滴水水流量計(jì)的檢定是一個(gè)難點(diǎn)。高靈敏度滴水水流量計(jì)量程下限比較小,可以達(dá)到2L/h的滴水流量,為水流量計(jì)檢定臺(tái)配備最小的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的最小刻度為5L/h,不能滿(mǎn)足高靈敏度滴水水流量計(jì)小流量的檢定。為此,在水流量計(jì)檢定臺(tái)上增加一套最小刻度1L/h的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),并定制了一個(gè)1L的工作量器與之配套使用。3)復(fù)式水流量計(jì)是由大口徑水流量計(jì)旁并聯(lián)1臺(tái)小口徑水流量計(jì)組成的,可以根據(jù)流量大小的變化,自動(dòng)切換流體通過(guò)其中1臺(tái)水流量計(jì)。這個(gè)特性造成檢定時(shí)很難在停止檢定瞬間讀到準(zhǔn)確的刻度,只有當(dāng)流體靜止時(shí)可以輕易同時(shí)讀取2臺(tái)表的表盤(pán)刻度。改造后的檢定復(fù)式水流量計(jì)裝置流程見(jiàn)圖1。通過(guò)在一套水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置背壓管后、換向器前端安裝一個(gè)能夠快速開(kāi)閉的氣動(dòng)閥門(mén),達(dá)到可以快速開(kāi)閉截?cái)喙芫€(xiàn)、停止流體流動(dòng)的目的。不檢定復(fù)式水流量計(jì)時(shí),將氣動(dòng)閥常開(kāi)即可恢復(fù)裝置原貌。
3結(jié)論
經(jīng)過(guò)對(duì)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的自動(dòng)化和節(jié)能化技術(shù)改造,僅統(tǒng)計(jì)近3年數(shù)據(jù),減少用水近5000m3,以工業(yè)用水單價(jià)4.7元/m3計(jì)算,節(jié)約水費(fèi)約23500元;減少用電近2×105kWh,以工業(yè)用電單價(jià)0.908元/kWh計(jì)算,節(jié)約電費(fèi)約18.16萬(wàn)元,對(duì)水流量計(jì)量檢定節(jié)能降耗工作的開(kāi)展具有重要的意義。
作者:蘆建芬 單位:大慶油田有限責(zé)任公司技術(shù)監(jiān)督中心