流量計量(liàng)對石(shí)油化工企業起(qǐ)着至關(guān)重(zhòng)要的作用(yòng)，一個生産裝(zhuāng)置的運行效(xiào)率和經濟收益(yì)與計量儀表的(de)正确(què)率(lǜ)有直接(jiē)關系，根據不同(tóng)應用場合(hé)選擇(zé)合适的流量儀(yí)表才(cái)能達到效(xiào)果。流量儀表種(zhǒng)類很(hěn)多，在使用(yòng)方面各有優劣，并不是流量計(jì)精度(dù)越高(gāo)越好，而是需(xū)要依據(jù)不同(tóng)工藝要求(qiú)和計(jì)量要求進(jìn)行合理(lǐ)選(xuǎn)型(xíng)［1］。
  在(zài)化工裝置(zhì)區，有(yǒu)許多裝(zhuāng)置自産(chǎn)蒸汽(qì)，這(zhè)些蒸汽(qì)除滿足自用外(wài)，還要(yào)送(sòng)往系統(tǒng)管網，但是(shì)在裝置開(kāi)車或檢修(xiū)時，又需要(yào)外部(bù)管網送入蒸汽(qì)作爲(wèi)能源(yuán)，這就(jiù)帶來(lái)了同一條(tiáo)管道需要傳輸(shū)不同(tóng)方(fāng)向介質(zhì)的問(wèn)題。如果假定介(jiè)質流(liú)出方(fāng)向爲正向(xiàng)流，那(nà)麽介質流入方(fāng)向就是反向流(liú)。對(duì)于(yú)這(zhè)種雙向(xiàng)流的工況(kuàng)，開車(chē)或檢修帶(dài)來的(de)反向流(liú)發(fā)生頻(pín)率很(hěn)低，如果設(shè)置(zhì)兩套流(liú)量檢(jiǎn)測系統，不僅造(zào)成設備極(jí)大閑(xián)置，還(hái)給安(ān)裝和(hé)維護帶來(lái)不便(biàn)。如(rú)果(guǒ)選擇能夠(gòu)分别測(cè)得正向流量(liàng)和反(fǎn)向流(liú)量的(de)計(jì)量(liàng)儀表(biǎo)，就可(kě)以節(jiē)約成(chéng)本。常用于(yú)測量(liàng)雙向流的流量(liàng)計包括多(duō)孔孔闆流(liú)量(liàng)計、電磁(cí)流量(liàng)計、質量流(liú)量計和超聲波(bō)流量計(jì)，它(tā)們(men)有(yǒu)自身最佳的使(shǐ)用場合(hé)［2］。多孔孔(kǒng)闆流量計(jì)的工(gōng)作原理和儀表(biǎo)特點的基礎上(shàng)，結合(hé)具體項目(mù)介紹(shào)它在雙向(xiàng)流工(gōng)況下的選(xuǎn)型和(hé)安裝。
1多孔(kǒng)孔闆流量計的工作(zuò)原理與特(tè)點
  以孔闆(pǎn)爲代(dài)表的(de)标準節流(liú)裝置，是(shì)目前工(gōng)業應(yīng)用(yòng)廣泛的(de)流量儀表，其特點是(shì)結構簡單(dān)、應用(yòng)技(jì)術成熟、産品标(biāo)準化。gb/t2624．2-2006《用(yòng)安裝在圓形截(jié)面管道(dào)中的差(chà)壓裝置(zhì)測(cè)量滿(mǎn)管流(liú)體流量》第(dì)2部分(孔闆)的5．1．9條(tiáo)“雙向(xiàng)孔(kǒng)闆”指出:不切斜(xié)角(jiǎo)，孔闆端面、厚(hòu)度和邊(biān)緣符合相(xiàng)應規定，可(kě)用(yòng)于測量(liàng)反向流。多孔(kǒng)孔(kǒng)闆就(jiù)是一種雙(shuāng)向孔闆(pǎn)，可(kě)以用來測(cè)量雙向流(liú)。當對(duì)精度和量程沒有過(guò)高要(yào)求時，多孔孔闆(pǎn)配差(chà)壓變送器(qì)是測量雙(shuāng)向流蒸汽的最佳選(xuǎn)擇。
  多(duō)孔孔(kǒng)闆也是一(yī)種差壓式(shì)流量(liàng)儀表(biǎo)，其工作原(yuán)理同标準(zhǔn)孔闆一樣，不同之處(chù)在于(yú)它将多孔整流(liú)器和(hé)标準(zhǔn)孔闆(pǎn)集合(hé)在一(yī)起(qǐ)，實(shí)現了整流和(hé)節流的(de)一體化，基(jī)本結(jié)構如圖1所示。圖(tú)1

  當流體通(tōng)過多(duō)孔孔闆時，将被平衡整(zhěng)流(liú)，渦街被最(zuì)小化，形成(chéng)近似(sì)理想流體(tǐ)，通過(guò)取壓裝置(zhì)，可以得到(dào)節流(liú)元件前(qián)後的壓(yā)差值，根據伯努(nǔ)利方(fāng)程計(jì)算出(chū)質量(liàng)流量(liàng)和體(tǐ)積流量:

式中
c———流(liú)出系數;
d———節(jiē)流元件開孔直(zhí)徑，m;
d———管(guǎn)道内徑，m;
qm———質(zhì)量流量，kg/s;
qv———體積流量，m3/s;
β———直(zhí)徑比;
Δp———壓差，pa;
ε———可(kě)膨(péng)脹性系數;
1———上遊(yóu)流體(tǐ)密(mì)度，kg/m3。
  多孔(kǒng)孔闆(pǎn)除了測量(liàng)原理同标準孔(kǒng)闆一(yī)緻(zhì)外(wài)，還具(jù)有自身特(tè)點，這(zhè)也是它與标準孔闆相(xiàng)比(bǐ)的優(yōu)勢［3］，具(jù)體特點如(rú)下:
a．測量精(jīng)度高(gāo)。由于(yú)多孔(kǒng)孔闆(pǎn)在結構上是對稱的，能夠(gòu)對流(liú)體進行整流，降(jiàng)低了渦流、振動(dòng)和信号噪(zào)聲，使(shǐ)得節流元件前(qián)後流場穩定性提高;與标準孔(kǒng)闆相比，多(duō)孔孔(kǒng)闆的(de)線性(xìng)度提高了5～10倍。
b．安(ān)裝直(zhí)管段短。前(qián)後直(zhí)管(guǎn)段要求長是(shì)标準孔闆(pǎn)使用(yòng)受限的重(zhòng)要原(yuán)因，但多孔孔闆(pǎn)前後(hòu)流
場(chǎng)穩定，壓力恢複快，大(dà)幅降低了對直(zhí)管段的要(yào)求，一(yī)般情況(kuàng)下直管段要(yào)求爲(wèi)前2d後2d，在(zài)大(dà)管徑或昂(áng)貴管材場合使用時可大(dà)幅節約成本(běn)。
c．量程比(bǐ)寬。标準孔闆的量程比一般爲(wèi)3∶1，直徑(jìng)比β一般爲0．20～0．75，當超過此範圍(wéi)時，标準(zhǔn)孔闆的精度明顯下降(jiàng)。但是(shì)多孔孔闆(pǎn)的量程比可(kě)以(yǐ)達到15∶1，選擇(zé)合适參數(shù)時(shí)甚至能(néng)達到(dào)30∶1，β的範(fàn)圍0．25～0．90。
d．永(yǒng)久壓(yā)損低。多孔(kǒng)孔闆流量(liàng)計多孔對稱的平衡(héng)設計減(jiǎn)少了渦(wō)流的形成和紊流摩擦(cā)，降低了(le)動能損失;在産(chǎn)生同(tóng)樣壓差的(de)情況下，永久壓(yā)力損失約(yuē)爲傳(chuán)統節(jiē)流裝置的(de)1/3，節省了相當大(dà)的運(yùn)行成本［4］。
2多孔孔闆流量計(jì)測雙向流的選(xuǎn)型實(shí)例
  在(zài)一個(gè)年産120萬噸(dūn)精細(xì)化學(xué)品項目中，配套建設了由(yóu)4台480t/h循環(huán)流(liú)化床鍋爐(lú)和一台20mw蒸(zhēng)汽發電機(jī)組成(chéng)的熱電裝置。在全廠開車和檢修時(shí)，需要用到大量的中(zhōng)壓飽(bǎo)和蒸汽和低(dī)低(dī)壓蒸汽，這(zhè)些蒸(zhēng)汽是由(yóu)熱(rè)電裝(zhuāng)置送出的。在全廠生(shēng)産裝置正(zhèng)常運行(háng)時，包括(kuò)煤氣化裝置、淨(jìng)化裝置(zhì)和油品(pǐn)加工合成(chéng)裝置(zhì)會(huì)副産大(dà)量中(zhōng)壓飽(bǎo)和(hé)蒸汽(qì)和(hé)低低壓蒸(zhēng)汽，這(zhè)些蒸汽(qì)又送回(huí)到熱電裝(zhuāng)置利用。上述兩種規(guī)格的蒸汽(qì)在兩條管道中(zhōng)進行送出和返回。爲(wèi)節約(yuē)成本，在每(měi)條管道上設置(zhì)一個(gè)流量儀表(biǎo)來測量正向流(liú)量和(hé)反向流量(liàng)。選取其中一個流(liú)量計(jì)fe-02202爲例，先(xiān)将工(gōng)藝條(tiáo)件列出，再(zài)進行(háng)具體(tǐ)的流量儀(yí)表選型，參(cān)數(shù)詳見表(biǎo)1。

  能夠測量雙向(xiàng)流的(de)儀表有電(diàn)磁流量計(jì)、質量(liàng)流量計、超聲波流量計和多孔孔闆(pǎn)流量計。由(yóu)于電磁流量計(jì)不能(néng)測量蒸汽(qì)介質，因而首先(xiān)被排除;質(zhì)量流(liú)量計的口徑過(guò)大，且(qiě)其測量(liàng)介(jiè)質溫度一般不(bú)能超過180℃，因而也(yě)被排(pái)除(chú);超(chāo)聲波(bō)蒸汽流量(liàng)計雖(suī)然能夠滿(mǎn)足測量要(yào)求，但價格(gé)較貴。最(zuì)後，基于具體(tǐ)的工藝參(cān)數(shù)，選(xuǎn)用多(duō)孔孔(kǒng)闆流(liú)量計測量(liàng)雙向(xiàng)流蒸(zhēng)汽，選型參數詳見表(biǎo)2。

  在選好(hǎo)多孔孔(kǒng)闆後，再設(shè)計兩(liǎng)個差(chà)壓變送器(qì)，分别測量(liàng)正向(xiàng)流量和反向流(liú)量時的壓差值(zhí)，轉換成(chéng)4～20ma信(xìn)号後(hòu)送到(dào)dcs顯(xiǎn)示。另外(wài)，爲了正确測量蒸汽的質量流(liú)量，在(zài)多孔(kǒng)孔闆附近設置了一(yī)個鉑熱電阻(zǔ)和壓力變(biàn)送器，将(jiāng)溫度值和壓力值送到dcs進行溫(wēn)壓補償(cháng)，得到正(zhèng)确的(de)質量流(liú)量(liàng)。
3多孔孔(kǒng)闆流量計的安(ān)裝
  在進(jìn)行多孔(kǒng)孔(kǒng)闆流量計安裝時，首(shǒu)先保證取(qǔ)壓孔(kǒng)位于管道上半(bàn)部與管(guǎn)道(dào)垂直(zhí)中心(xīn)線成0～45°夾角(jiǎo)(圖2)，以防止(zhǐ)不凝(níng)氣或髒(zāng)污物(wù)進入導壓管(guǎn)。在安裝導壓管時，其水平(píng)段應有一(yī)定的坡度，一般(bān)情況(kuàng)下導壓管的坡度不(bú)小于(yú)1∶100，若項目位于北(běi)方地區(qū)，導壓管使用時需(xū)要進(jìn)行蒸汽伴熱(rè)。兩(liǎng)個差壓變送器(qì)在安(ān)裝(zhuāng)時必須(xū)保證正壓側和負壓側(cè)的正确(què)。簡單來講，順着流體(tǐ)方向，差壓(yā)變送器的正壓(yā)側位(wèi)于(yú)多(duō)孔孔(kǒng)闆(pǎn)的上方，負壓側位(wèi)于多(duō)孔孔闆的(de)下方。

  與标準孔(kǒng)闆流量計(jì)相比，多(duō)孔(kǒng)孔闆流量計的安裝更簡便(biàn):首(shǒu)先，它在結構上是對(duì)稱的，安裝(zhuāng)時不(bú)需要考慮流量(liàng)計方向;其次，它需要的(de)前後直管段更少，隻需保證(zhèng)前後(hòu)直管(guǎn)段分别(bié)不小于2d即可(kě)。
4結(jié)束語
  在化工裝(zhuāng)置中，選(xuǎn)擇合(hé)适的流量(liàng)儀表進行雙向(xiàng)流量的測(cè)量(liàng)，可(kě)以節約成本，爲(wèi)企業(yè)帶來巨大(dà)的經濟效(xiào)益。而(ér)多孔(kǒng)孔闆流量(liàng)計就是(shì)一(yī)個(gè)不(bú)錯的(de)選擇，是一個非常合适并(bìng)具有推廣價值(zhí)的節能儀表，具(jù)有更(gèng)廣泛的發(fā)展空(kōng)間(jiān)。

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