摘(zhāi)要:根據(jù)洛陽(yáng)石化動力(lì)部外(wài)送低壓蒸(zhēng)汽的工藝(yì)條件及設施情況，分析了大(dà)口(kǒu)徑寬流(liú)量(liàng)條件下低(dī)壓蒸(zhēng)汽計(jì)量中畢托巴(bā)流量計(jì)、 渦街流(liú)量計 和一體化節流式(shì)流量(liàng)計各自的原理和特點，通(tōng)過比較，确(què)定畢(bì)托巴流量計更加适(shì)合該項目(mù)的蒸(zhēng)汽(qì)計量，同(tóng)時針對生産實(shí)際和現場(chǎng)情況，對畢托巴(bā)流量(liàng)計的使(shǐ)用提出(chū)相應的建議。
0概(gài)況
　　低壓(yā)蒸汽是蒸汽管網(wǎng)的重要産出(chū)，其計量(liàng)準确(què)與否(fǒu)直接影響到(dào)各裝置(zhì)達标和(hé)經(jīng)濟核(hé)算，尤其smes3.0能(néng)源計(jì)量模塊上(shàng)線運(yùn)行後(hòu)，對計量器(qì)具的計量(liàng)準确(què)提出了新(xīn)的(de)要(yào)求。動力部外送(sòng)低壓(yā)蒸汽管線(xiàn)爲dn700的(de)大(dà)管徑，外(wài)送(sòng)蒸汽量因生(shēng)産調(diào)整會(huì)造成流量從10～150t/h之間的(de)波動，原(yuán)有的流量計已不(bú)能滿(mǎn)足企業(yè)經(jīng)濟核(hé)算的要求，準備(bèi)利用2015年大檢修(xiū)之機進行更新(xīn)，以提高計(jì)量精度(dù)，因此，選(xuǎn)擇一(yī)台能保(bǎo)證大口(kǒu)徑寬(kuān)流量工藝(yì)條件的流量計成爲(wèi)當務之急(jí)。
1選型條(tiáo)件(jiàn)
1.1蒸汽(qì)流量計 計量的特點(diǎn)
　　蒸汽作爲重要的載能工(gōng)質，在(zài)石油、化工(gōng)、冶金(jīn)以及城鎮(zhèn)供熱(rè)行(háng)業(yè)中廣泛應(yīng)用。由于蒸汽物(wù)性的特殊(shū)性，長(zhǎng)期以來一(yī)直是能源計量(liàng)工作中(zhōng)的重中(zhōng)之重，蒸(zhēng)汽(qì)計量(liàng)有以下(xià)特點:①蒸(zhēng)汽幹度的修正(zhèng)及其(qí)可能出現(xiàn)的汽(qì)水兩(liǎng)相流測量(liàng)問題，對于(yú)相流經(jīng)常(cháng)變化(huà)的蒸汽，使用目(mù)前(qián)流量儀表測(cè)量流量(liàng)，不易做到準确(què)計(jì)量。②因(yīn)生産調(diào)整和工藝條(tiáo)件變化，蒸汽量波動幅度(dù)較大，計(jì)量儀表的性能難以适(shì)應。③随着(zhe)溫度和壓力(lì)的(de)變化，蒸(zhēng)汽物理性質變化較大(dà)，給(gěi)準确計量帶來(lái)困難(nán)。④蒸汽在工業生(shēng)産所(suǒ)用能(néng)源中屬較貴的(de)能源(yuán)，對單(dān)位(wèi)經濟核算影響(xiǎng)較大。
1.2動力部(bù)外送蒸汽(qì)的工藝參數
動(dòng)力部外(wài)送蒸汽工藝(yì)參數見表(biǎo)1。

2流量計選(xuǎn)型與(yǔ)分析
　　根(gēn)據項目(mù)輸送蒸汽的性(xìng)質和工藝操作(zuò)參數，以(yǐ)及蒸汽計量(liàng)廣(guǎng)泛(fàn)選擇(zé)的流(liú)量計(jì)型号，初步(bù)确(què)定可以(yǐ)選擇的流量計有畢托巴(bā)流量(liàng)計、渦(wō)街流量計和一(yī)體(tǐ)化節流(liú)式流(liú)量(liàng)計，以下(xià)對三種流(liú)量計(jì)的原理(lǐ)及特點(diǎn)做以(yǐ)分析比較(jiào)。
2.1畢托巴流量計
　　畢托(tuō)巴流(liú)量計(jì)是采用(yòng)皮托管(guǎn)原理(lǐ)提取管(guǎn)道(dào)中心流(liú)體流速(sù)(全壓(yā)－靜(jìng)壓(yā)=動壓(yā))再換算成(chéng)流體(tǐ)體(tǐ)積流量(liàng)與質(zhì)量流量的差壓(yā)式流量計。皮托(tuō)管原(yuán)理早(zǎo)就廣(guǎng)泛應(yīng)用在(zài)航天(tiān)航空業(yè)中，如:飛機風洞的測試和檢測、飛(fēi)機發動機氣體動力(lì)測試、飛機飛行速度的測(cè)速杆(gǎn)等，技(jì)術(shù)成(chéng)熟。
2.1.1組成和(hé)工作原理
　　畢托巴流量計(jì)将探針插入管(guǎn)道中(zhōng)心，總壓孔(kǒng)對正流體的來(lái)流方向，靜(jìng)壓孔(kǒng)對正流體的去流方向，總壓與(yǔ)靜(jìng)壓之差即爲(wèi)管道(dào)中心的(de)實測差(chà)壓，再由該(gāi)探針的風洞标定曲(qǔ)線(xiàn)拟合出(chū)該(gāi)點(diǎn)的标準差(chà)壓，根據标準(zhǔn)差(chà)壓來計算流體(tǐ)的流量(liàng)。同時還(hái)需用(yòng)壓力變送器測(cè)出流體壓(yā)力，用熱電(diàn)阻(zǔ)溫度計測出流體(tǐ)溫度，把(bǎ)标準差(chà)壓信号(hào)、壓力信号、溫度信(xìn)号同(tóng)時引入(rù)單片機(jī)構成的流(liú)量積(jī)算儀或(huò)直接接(jiē)入dcs系(xì)統，一(yī)方面對探(tàn)針的流量(liàng)方程(chéng)進行(háng)解算，再一(yī)方面(miàn)對蒸(zhēng)汽進行(háng)壓力、溫度補償，以保證(zhèng)測(cè)量精度，并用(yòng)數字顯示出差(chà)壓、壓力、溫(wēn)度、瞬時流量、累積流(liú)量、熱量、速度等(děng)參數(shù)。
2.1.2畢托巴流(liú)量計的優(yōu)點
①精度高。蒸汽測量(liàng)最高可達(dá)0.5級;②可(kě)靠性高(gāo)。因探針(zhēn)的構造非(fēi)常簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)設計合理，導壓管内介(jiè)質不(bú)流(liú)動，雜物(wù)不容(róng)易進去，所(suǒ)以(yǐ)能長時間保(bǎo)持測量精(jīng)度;③測(cè)量範(fàn)圍廣。流量(liàng)在0.2～50000t/h都可(kě)以正确測量(liàng)。對(duì)低流速(sù)、小流(liú)量、大管徑(jìng)測量(liàng)效果尤佳(jiā);④安裝(zhuāng)簡便。隻需在管(guǎn)道合适的(de)位置(zhì)上打(dǎ)一個相(xiàng)當的孔(kǒng)，把一(yī)次元(yuán)件(jiàn)探針插(chā)入管道(dào)中心，即(jí)可方便地進行(háng)安裝(zhuāng);⑤壓力損失(shī)小，一次元件傳(chuán)感器是Φ20mm～Φ55mm不鏽鋼(gāng)制成，其截(jié)面積很小，在介質管(guǎn)道中幾乎(hū)是無壓力(lì)損(sǔn)失，與孔(kǒng)闆等(děng)節流裝置(zhì)相比(bǐ)較具有明(míng)顯的節(jiē)能(néng)效果;⑥現場安裝(zhuāng)不要(yào)求直管段(duàn)。
2.1.3畢托(tuō)巴流(liú)量計(jì)的缺(quē)點
①價格(gé)高，性價(jià)比低(dī);②引(yǐn)壓(yā)管沒(méi)有不積冷凝水(shuǐ)設置(zhì)和防凍設(shè)置。
2.2渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)
2.2.1組成和工作原(yuán)理
　　渦街流(liú)量計(jì)屬于體(tǐ)積流量(liàng)計。
　　渦(wō)街(jiē)流(liú)量計(jì)是應用流(liú)體振(zhèn)蕩原理(lǐ)來(lái)測量(liàng)流量的，流體在(zài)管道(dào)中經(jīng)過旋(xuán)渦發(fā)生體後會(huì)産生(shēng)正比于流(liú)速的(de)旋渦，由此(cǐ)可算出流體的(de)流量(liàng)。流量(liàng)與旋渦頻率的(de)關系(xì)，可用下式表示(shì)［1］:
v=f/k
式中:f爲旋(xuán)渦的個數;k爲儀(yí)表系(xì)數;v爲流過(guò)流體(tǐ)的(de)體積。
2.2.2渦街流(liú)量計用于蒸汽計量(liàng)的主(zhǔ)要優(yōu)點
①結構(gòu)簡單而(ér)牢固(gù)無可(kě)動部(bù)件，可靠性(xìng)高，長(zhǎng)期運行十分可靠;②安裝(zhuāng)簡(jiǎn)單，維修十分方(fāng)便;③輸出是(shì)與流(liú)量成正比(bǐ)的脈沖信(xìn)号，無零點漂移(yí)，精度(dù)高;④壓力損失較小(xiǎo)，運行費用低，節能;⑤測量(liàng)範圍寬，量(liàng)程比可達(dá)1∶10;⑥應用範圍(wéi)廣，蒸汽、氣體、液體的流(liú)量均可(kě)測量(liàng)。
2.2.3渦街流量計(jì)用(yòng)于蒸汽計(jì)量的缺點
①要求被測量(liàng)介(jiè)質的(de)流動雷(léi)諾數下限較(jiào)高，氣體流(liú)速一般應大于4m/s，流速(sù)過(guò)低時會造成(chéng)測量(liàng)精度(dù)降低(dī)甚(shèn)至小流(liú)量不(bú)計量(liàng);②對振(zhèn)動較(jiào)敏(mǐn)感，在強(qiáng)烈振(zhèn)動的環境下工(gōng)作，會影響(xiǎng)測量(liàng)精度(dù);③對被(bèi)測量(liàng)介質的潔(jié)淨度(dù)要求(qiú)較高(gāo)，不适宜測量對(duì)頻率信(xìn)号(hào)檢測器造(zào)成(chéng)嚴重污(wū)染的髒污流體。
2.3一體化節流式(shì)流量(liàng)計
2.3.1一體化節流式流(liú)量計結構和(hé)工作原(yuán)理
一(yī)體化節流(liú)式流量計(jì)結構(gòu)，如圖(tú)1所(suǒ)示。

　　一體(tǐ)化節(jiē)流式(shì)流量計是将節流裝(zhuāng)置和(hé)差壓變送(sòng)器做成一(yī)體，由(yóu) 差壓(yā)變送(sòng)器 輸(shū)出4～20ma差(chà)壓信号，可測量多種介質(zhì)(液體(tǐ)、氣體、蒸汽(qì))，設計了(le)防(fáng)凍式隔離器(qì)，簡(jiǎn)化了流量計結(jié)構，便(biàn)于安(ān)裝。一體化(huà)節流式流(liú)量計(jì)可采用多(duō)種節流件，常用isa1932标準(zhǔn)噴嘴及标準孔(kǒng)闆(pǎn)。
　　配置智(zhì)能化(huà)差壓變送(sòng)器和(hé)帶通訊功(gōng)能的流量(liàng)顯示設備(bèi)的一(yī)體(tǐ)化節流(liú)式(shì)流量計，可通(tōng)過haＲt協議(yì)實現寬量程比(bǐ)檢測，流(liú)量測量範(fàn)圍度(dù)可達(dá)到(dào)6∶1～10∶1或(huò)更寬(kuān)。
　　充滿(mǎn)管道(dào)的流(liú)體流(liú)經管道内(nèi)的節(jiē)流裝(zhuāng)置，流(liú)束将在節(jiē)流件(jiàn)處形(xíng)成局(jú)部收縮，從(cóng)而使流速(sù)增加，靜壓(yā)力(lì)降(jiàng)低，在節流(liú)件前(qián)後産生了(le)靜壓(yā)力差(chà)(或差壓)。流(liú)體的流速(sù)愈大(dà)，在節流件前(qián)後(hòu)産生的(de)差(chà)壓也愈大(dà)。因此通過(guò)測量差壓(yā)的方(fāng)法可測量流量(liàng)［2］。
2.3.2一體化節(jiē)流式(shì)流量計用于蒸(zhēng)汽計量(liàng)的優點
①測量(liàng)範圍(wéi)寬約爲10∶1;②優先選(xuǎn)定值(zhí)iso1932噴嘴，壓損(sǔn)小(同(tóng)流量，同(tóng)β值(zhí)情況(kuàng)下，爲(wèi)孔闆(pǎn)的60%)，檢定周期長(是孔(kǒng)闆的4倍);③引壓管(guǎn)不積存冷(lěng)凝(níng)水(shuǐ);④采用專利技術(shù)———防凍(dòng)隔離(lí)器，不(bú)需伴(bàn)熱、保溫和(hé)隔離(lí)器，節約能(néng)源;⑤介質适用性強(特别适(shì)用于蒸汽(qì)流量測量(liàng))，動态性能(néng)好，結構簡單，故障率(lǜ)低，安(ān)裝維(wéi)護簡(jiǎn)便。
2.3.3一(yī)體化節流(liú)式流量(liàng)計用于蒸汽計量的缺(quē)點
①上下遊直管(guǎn)段應(yīng)是圓形(xíng)，内(nèi)壁光滑，其(qí)内徑與流量計标稱(chēng)内徑相同(tóng);②一體化節(jiē)流式流量(liàng)計必須垂直安(ān)裝在與其(qí)公稱(chēng)通徑相應(yīng)的水平管(guǎn)道(dào)上，一體化(huà)節流式流量(liàng)計在測量管線(xiàn)上遊側和(hé)下遊側應配置(zhì)一定(dìng)長度(dù)的直(zhí)管段。
2.4流(liú)量計的選型(xíng)分析(xī)
　　根據三種(zhǒng)流量計的(de)特點(diǎn)，從測量精度、測(cè)量範(fàn)圍、壓力損(sǔn)失(shī)、抗幹擾能力(lì)及運(yùn)行(háng)維(wéi)護(hù)等方面(miàn)進行比較，如表2所(suǒ)示。

　　由于(yú)被測介質(zhì)管徑(jìng)較大(dà)(dn700)，工(gōng)作流量(liàng)範圍寬(10～150t/h)，渦(wō)街(jiē)流(liú)量計(jì)和(hé)一(yī)體化(huà)節流(liú)式(shì)流量計(jì)在低流量時保證測量的(de)精度(dù)方面(miàn)差一些，會(huì)造成一(yī)定的測(cè)量誤(wù)差，而畢托(tuō)巴流量計測量範圍較(jiào)寬，既能(néng)夠保證小流量(liàng)時準确(què)測量，又(yòu)能滿足(zú)大流量的準(zhǔn)确測(cè)量，同(tóng)時在(zài)大(dà)管徑上(shàng)的安裝也(yě)較(jiào)易實現(xiàn)。
　　在運行過(guò)程中也要關注(zhù):①管線吹掃或打(dǎ)靶時(shí)應關閉引(yǐn)壓閥閥門，以保(bǎo)護流量(liàng)計，保證(zhèng)在正(zhèng)常(cháng)生産過程中(zhōng)的準(zhǔn)确測(cè)量;②由于該(gāi)流量計沒(méi)有引壓管(guǎn)防止(zhǐ)冷凝(níng)水設置，現場(chǎng)應(yīng)加伴(bàn)熱。
3工業使用情(qíng)況
　　2015年11月(yuè)上(shàng)旬畢(bì)托巴蒸汽流量計，經過調試、組(zǔ)态等相關工作(zuò)以後(hòu)，至(zhì)3月(yuè)開始，蒸汽系統低壓(yā)蒸汽(qì)外供(gòng)量(liàng)以(yǐ)該計量表(ft414)數據(jù)爲準，表(biǎo)4爲蒸汽(qì)準确率情(qíng)況。


　　從(cóng)表4可(kě)以(yǐ)看出，該(gāi)蒸汽計量表(ft414)投用後(hòu)，随着蒸汽計量精度(dù)的提(tí)高。
4結(jié)束(shù)語
　　通過(guò)該(gāi)工程(chéng)蒸汽流(liú)量計(jì)的選型與(yǔ)分析，可确定畢(bì)托巴流量計在(zài)大口徑(jìng)寬流量(liàng)蒸汽的計量中(zhōng)有明顯(xiǎn)的優勢，爲蒸汽交(jiāo)接計量提供較好的計量(liàng)方案，但在具體的計(jì)量中，需要(yào)注意該(gāi)流(liú)量計沒有引壓(yā)管防止冷凝水(shuǐ)設置的情(qíng)況，做(zuò)好設(shè)備伴熱和(hé)季節變(biàn)換(huàn)時的(de)巡查(chá)工作，從而(ér)确保蒸(zhēng)汽(qì)計量(liàng)的準确可靠。

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