流(liú)量測量在過程(chéng)變量測量中相(xiàng)對較爲複雜，流(liú)量計按(àn)測(cè)量類型分類有差壓(yā)式流(liú)量計、浮子(zǐ)式、容積式、渦(wō)街(jiē)式、電(diàn)磁式、超聲波式和(hé)科裏奧(ào)利式等；按(àn)流量(liàng)原理分(fèn)類有力(lì)學原(yuán)理、動量守(shǒu)恒原理、電學原(yuán)理和(hé)聲(shēng)學(xué)原理(lǐ)等；按(àn)安裝方式(shì)分(fèn)類(lèi)有封閉管(guǎn)道，插入式等。本(běn)文選(xuǎn)取均(jun1)速管(guǎn)流量計(jì)中(zhōng)的德(dé)爾塔(tǎ)巴流(liú)量計(jì)、管(guǎn)道安(ān)裝式流(liú)量計中(zhōng)的标(biāo)準(zhǔn)節流孔闆以及(jí)新型(xíng)節(jiē)流(liú)裝置(zhì)中的(de)平(píng)衡(héng)流量(liàng)計來進行(háng)比較(jiào)分析(xī)。
1三種流(liú)量計特點分析
a)标準孔闆(pǎn)作爲标(biāo)準節流裝置的一種，現(xiàn)在(zài)被廣(guǎng)泛使用，占(zhàn)整(zhěng)個流量(liàng)計總(zǒng)數的7o以上，它可測量全部(bù)單相流體(tǐ)，包括液體、氣體(tǐ)、蒸汽(qì)以及部分(fèn)混相(xiàng)流體(tǐ)。孔闆(pǎn)憑借其價格低(dī)、結構(gòu)簡單(dān)、無須(xū)标(biāo)定、安全可靠(kào)、使用期限長等(děng)優勢，至(zhì)今尚無(wú)任何一類(lèi)流量(liàng)計可與(yǔ)之(zhī)比拟(nǐ)。
b)均速(sù)管流(liú)量計(jì)是通過(guò)測管道(dào)中直徑(jìng)(圓(yuán)管)或長與寬(矩形管(guǎn))上幾點(diǎn)的流速來推(tuī)算流(liú)量的(de)一種插入(rù)式流(liú)量儀表，基于管(guǎn)道内(nèi)介(jiè)質(zhì)的平(píng)均流(liú)速，進而計(jì)算流量。均(jun1)速管對管道内的流(liú)體特性影(yǐng)響小(xiǎo)，加工(gōng)工(gōng)藝簡單，可以(yǐ)雙向測量(liàng)。但對(duì)直(zhí)管段要(yào)求較高，輸出差(chà)壓小，測量精度較低。由于均速管屬于(yú)非節流(liú)式流量計，所以(yǐ)壓損很(hěn)小，運行(háng)成本很低。
c)平衡(héng)流量計(jì)對傳統(tǒng)節流裝(zhuāng)置(zhì)進行(háng)了很大的改進(jìn)，将節流原理由邊緣節流改爲平衡節(jiē)流(liú)。平衡流量傳感器是(shì)一個多孔(kǒng)的圓(yuán)盤節(jiē)流整流器(qì)，安裝在管(guǎn)道的(de)截面(miàn)上，當流體(tǐ)穿過圓盤的函(hán)數孔(kǒng)時，流體将(jiāng)被平衡調整，渦流被(bèi)最小(xiǎo)化，形成近似(sì)理想流(liú)體，通(tōng)過(guò)标(biāo)準取(qǔ)壓裝置，可獲得穩定(dìng)的(de)差壓信(xìn)号，根據伯努利方程計算出流(liú)量。
這種流(liú)量計(jì)的測(cè)量精度是(shì)傳統節(jiē)流裝置的5～10倍，流動(dòng)噪聲降低到傳(chuán)統節流裝置(zhì)的1／15，永久(jiǔ)壓力損失約爲(wèi)1／3，壓力恢(huī)複快，最(zuì)小直管段(duàn)可以小于0．5d，沒有活動的部件，安裝和(hé)使(shǐ)用(yòng)非常方便(biàn)簡單，可省去大(dà)直管段，大大減(jiǎn)少流體運行所(suǒ)消耗(hào)的(de)能量，是(shì)一(yī)種具有廣闊應用前景的節能儀表。
d)三(sān)種流量計(jì)中(zhōng)介質流(liú)動情況(kuàng)如(rú)圖1所(suǒ)示。
e)三(sān)種流量計(jì)的主要性(xìng)能見表1所列(liè)。
2流量計(jì)運(yùn)行費用(yòng)分析(xī)
2．1能耗分析
流(liú)量(liàng)儀表運(yùn)行費用主要(yào)是工作時(shí)的能量消耗，包(bāo)括儀表内部電(diàn)力消耗以及測量過程中消耗(hào)的能量，即(jí)克服(fú)儀表(biǎo)因測量産(chǎn)生壓(yā)力損失的(de)泵送能耗費。
根(gēn)據流量(liàng)測量(節(jiē)流式流量計)原(yuán)理，泵(bèng)送(sòng)能(néng)耗費用計(jì)算公式：
其(qí)中，主要是壓損(sǔn)和流量決定泵(bèng)送能耗費用，以(yǐ)德爾(ěr)塔巴流量(liàng)計、平衡(héng)流(liú)量計和标(biāo)準孔闆做(zuò)壓損(sǔn)比較(爲孔(kǒng)闆的孔徑比，ap爲(wèi)流量計産(chǎn)生的(de)差壓(yā))：
a)标準孔闆(pǎn)壓損的經(jīng)驗公(gōng)式：當β=0．6時，
pl=0．6Δp；當(dāng)β=0．7時，pl=0．5Δp。
b)平(píng)衡流量計(jì)的壓(yā)損爲(wèi)pl=0．23Δp。
c)比較保守(shǒu)地計(jì)算，德爾塔(tǎ)巴的壓損爲pl=0．1Δp
2．2舉(jǔ)例說(shuō)明(míng)
2．2．1蒸汽測(cè)量
設測量(liàng)介質(zhì)爲過(guò)熱(rè)蒸汽，管(guǎn)徑(jìng)爲114mm，壓力(lì)爲3．9mpa，溫(wēn)度爲(wèi)450℃，在此溫(wēn)度、壓力(lì)下其蒸汽(qì)密度(dù)爲(wèi)12．511kg／m。，介(jiè)質流(liú)量爲(wèi)5t／h。設備一年(nián)運(yùn)行365d，每(měi)天運行(háng)24h，每度(dù)電電費(fèi)爲0．8元，電(diàn)動機(jī)效率(lǜ)一0．8。根據現場經(jīng)驗值，孑l闆(pǎn)、平衡流量(liàng)計(jì)、德爾塔(tǎ)巴流量計産(chǎn)生(shēng)的差(chà)壓值(zhí)分别取16，12．8，1．6kpa測量(liàng)時，功率(lǜ)損失分别爲12．21，4．085，0．222kw，能耗換算成年度(dù)電費分别(bié)爲85568，28626，1555元。
因此，一年(nián)中孔(kǒng)闆的直接(jiē)運行成本比平(píng)衡流(liú)量(liàng)計(jì)高56942元；比德(dé)爾塔(tǎ)巴流(liú)量計高84013元。
2．2．2液體(tǐ)測量(liàng)
設一(yī)水(shuǐ)測量點(diǎn)位，管徑(jìng)爲(wèi)219mm，壓力(lì)爲0．2mpa，溫度爲(wèi)20℃，在此(cǐ)溫度、壓力(lì)下水(shuǐ)密度爲998．254kg／m。，流量爲(wèi)200t／h。
根據經(jīng)驗值，孔闆流(liú)量計、平衡流量計、德爾塔(tǎ)巴流量(liàng)計(jì)産生的差壓值(zhí)分别(bié)取25，2o，5．0kpa測(cè)量時(shí)，功率(lǜ)損失(shī)分(fèn)别爲0．963，0．322，0．035kw，能(néng)耗換算成(chéng)年度(dù)電費(fèi)爲6745，2257，245元。
因此(cǐ)，一年中孔闆的直接運行成本比平(píng)衡流(liú)量計(jì)高4488元；比德爾塔(tǎ)巴流量計(jì)高(gāo)6500元(yuán)。2．2．3氣體測量
設一(yī)氧氣測(cè)量點位(wèi)，管徑(jìng)爲219mm，壓力爲4．9mpa，溫度爲180℃，标況下(xià)空氣(qì)密度(dù)爲l4286kg／n~，在(zài)此溫度、壓(yā)力下(xià)空氣密度爲42kg／m，流量爲3．5×10m3／h。
根(gēn)據經驗(yàn)，孔闆、平(píng)衡(héng)流量(liàng)計、德爾塔(tǎ)巴流(liú)量計(jì)産生(shēng)的差(chà)壓值分(fèn)别取20，16，2．0kpa；測量時(shí)的能耗換算成年度電費(fèi)分别(bié)爲31895，10670，580元。
因此(cǐ)，一年(nián)中孔(kǒng)闆的(de)直接(jiē)運(yùn)行成本(běn)比平衡(héng)流量計高(gāo)21225元(yuán)；比德爾塔(tǎ)巴流量計高31315元(yuán)。
3結束語
綜(zōng)上所(suǒ)述，選(xuǎn)用德爾塔巴流量計與選(xuǎn)用孔闆流(liú)量計(jì)相比，每(měi)年節省(shěng)的運行成(chéng)本是(shì)很可觀的，特别(bié)是高溫高(gāo)壓蒸(zhēng)汽，使(shǐ)用德爾塔(tǎ)巴流量(liàng)計(jì)将帶來巨(jù)大的經濟(jì)效益。德爾(ěr)塔巴(bā)流量(liàng)計輸出差壓很小(xiǎo)，導緻壓(yā)損很低，尤其是(shì)管徑越大，壓損(sǔn)越低(dī)，從經濟性考慮(lǜ)，是非常可(kě)觀的(de)。而且，壓損(sǔn)小也意味(wèi)着磨損小(xiǎo)，壽命(mìng)長。另一方面(miàn)，輸(shū)出差(chà)壓低(dī)，會直接導(dǎo)緻(zhì)測量精(jīng)度低(dī)，對有些精度要(yào)求較(jiào)高的重要(yào)場合，該流量計(jì)就顯(xiǎn)得(dé)有些力(lì)不從心。且均速(sù)管流量計對(duì)内(nèi)徑和前後直管段有一定要求(qiú)，使得(dé)其(qí)在有些(xiē)場合的應(yīng)用也受到(dào)限制。
而(ér)平衡流量(liàng)計相比(bǐ)标準(zhǔn)孔闆，經濟(jì)性也得到很大(dà)提升(shēng)，并且平衡(héng)流量計對前後直管段要求很(hěn)低，對(duì)各種(zhǒng)工況(kuàng)都具有良好的(de)适(shì)用性，測(cè)量精(jīng)度高，對(duì)重(zhòng)要(yào)場合尤其适(shì)用，且防堵能(néng)力強，使(shǐ)用壽(shòu)命長(zhǎng)，綜合性(xìng)能好(hǎo)。
因此，從(cóng)能源消耗角度(dù)來講，無論(lùn)是均(jun1)速管流量計或(huò)者平衡流量計(jì)都比(bǐ)傳統的标(biāo)準孑l闆(pǎn)經濟性(xìng)高很多。由(yóu)于孔(kǒng)闆本身價格比較低，運行穩定(dìng)可靠，依(yī)然(rán)在流(liú)量計(jì)市(shì)場(chǎng)中(zhōng)起着重要(yào)的作用(yòng)。在能耗高的場(chǎng)合，孔(kǒng)闆逐(zhú)步被(bèi)均速(sù)管(guǎn)流(liú)量計(jì)或平(píng)衡流量計(jì)取代(dài)，因而(ér)在選(xuǎn)擇流(liú)量(liàng)計時，應(yīng)考慮流量儀表(biǎo)的(de)綜合(hé)性(xìng)能和(hé)長時間使用(yòng)時(shí)的能耗損(sǔn)失，根(gēn)據不同的介質(zhì)工況(kuàng)和應用場(chǎng)合，綜(zōng)合考慮流(liú)量儀(yí)表的正确(què)率及運行(háng)成本，使流(liú)量計(jì)的選用達(dá)到整(zhěng)體的經濟性和實用(yòng)性。
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