摘要(yào):對熱質(zhì)式流(liú)量計
與孔(kǒng)闆流量計(jì)
在性(xìng)能等方面進行(háng)了綜合(hé)比較，并(bìng)對兩者在能耗(hào)方面的性(xìng)能做(zuò)了詳細(xì)的分析(xī)，可以看出(chū)熱質(zhì)式流量(liàng)計在大(dà)口徑、大流量、高(gāo)流速(sù)、大壓差或(huò)小流(liú)量、精(jīng)度高的使用現(xiàn)場能(néng)獲得較好的效(xiào)果(guǒ),同(tóng)時(shí)熱質式(shì)流量裝置較(jiào)好的節(jiē)能特性使(shǐ)其與孔闆(pǎn)流量(liàng)計量裝置相比更具有(yǒu)應用優(yōu)勢。
1前言
在工業(yè)生産過程中會大量使用各種(zhǒng)類型的流(liú)量計。由(yóu)于流量(liàng)計的(de)種類繁多(duō),而選(xuǎn)型中(zhōng)又涉(shè)及到許多(duō)技術與經(jīng)濟等方面的因(yīn)素,因此必(bì)須要(yào)進行綜合的考(kǎo)慮,才有可能同時做到(dào)技術上可行(háng)、經濟上合理。随(suí)着技(jì)術的(de)發展進(jìn)步(bù)，流量(liàng)測量理論也有(yǒu)了很大的突破(pò)，出現(xiàn)了阿牛巴(bā)、威力巴、德(dé)爾塔(tǎ)巴、熱質式等低(dī)耗能(néng)流量測量裝置。因此，人們(men)越來越關注所(suǒ)選用的流量計(jì)在運行時的能(néng)耗。熱(rè)質式流量(liàng)計就是(shì)一(yī)種新(xīn)型低(dī)能耗流量計。
2熱質式(shì)流量計
熱質式(shì)流量(liàng)計是利(lì)用熱擴(kuò)散和熱(rè)分(fèn)布的原理(lǐ)，利(lì)用氣體帶走熱(rè)量的多(duō)少來(lái)計算(suàn)流量(liàng)。其測(cè)量結(jié)果受(shòu)溫度(dù)、壓力變化影響(xiǎng)較小，量程比可達到30:1,安裝(zhuāng)方式爲插入(rù)式(shì)，基本沒有(yǒu)壓力損失,适用于測(cè)量介(jiè)質組(zǔ)分比較穩定的幹燥(zào)氣體的流量(liàng)。
3孔闆差壓式(shì)流量(liàng)計
以孔闆爲節流裝(zhuāng)置(zhì)的流量測量系統，在流量測量領域(yù)已(yǐ)應用近(jìn)百年,其優點是标準化(huà)、結構簡單(dān)牢固(gù)、易(yì)于(yú)加工制造(zào)、價格低廉(lián)、通用(yòng)性強。一般工業(yè)生産中的氣體測量(liàng),特别是大(dà)流量(liàng)工(gōng)業(yè)氣體的測量(liàng)，都常用由孔闆差(chà)壓計(jì)、導壓(yā)管(guǎn)和變送(sòng)器組成(chéng)的流量(liàng)測(cè)量(liàng)系統。
由于(yú)孔闆在測量性能和(hé)結構上存(cún)在着一(yī)定的缺陷，雖(suī)然通過技(jì)術(shù)的(de)改進已經(jīng)得到了一(yī)定(dìng)的(de)改善,但至今仍(réng)不能(néng)完全消除(chú)。孔闆差壓(yā)式流(liú)量計
在(zài)測(cè)量方(fāng)面存(cún)在流量系數不穩定、線性(xìng)差、重複(fú)性不好(hǎo)、正确(què)率低的問題(tí);在結構(gòu)方面孔闆存在入口銳角的關(guān)鍵部(bù)位易磨損、前部(bù)易積(jī)污(wū)、量(liàng)程比(bǐ)小、壓差(chà)損失大(dà)的問(wèn)題。尤(yóu)其(qí)在(zài)流體經過(guò)孔闆(pǎn)的節流(liú)部(bù)件後(hòu)流體(tǐ)靜(jìng)壓降低,在孔闆前(qián)後形成一個靜壓差(chà),這個(gè)靜壓差就(jiù)是流量檢(jiǎn)測的(de)依據,但這個靜壓差會(huì)在管道(dào)上形成--個(gè)永久的壓力損失(壓(yā)損),在這(zhè)一(yī)方面(miàn)很值(zhí)得去重點(diǎn)關注(zhù),這也(yě)是孔(kǒng)闆差壓式流量(liàng)計一(yī)個重(zhòng)要的缺陷。
4熱式流量計和孔闆(pǎn)流量計性能對(duì)比
随(suí)着流(liú)量測量技(jì)術的發(fā)展,針對(duì)孔闆式(shì)流量計(jì)的缺陷，出現了(le)多(duō)種形式的流(liú)量測量裝置，如(rú)阿牛巴、威力巴、德爾(ěr)塔巴、熱質式等低壓損、低耗能的(de)流量測(cè)量裝置。其中熱(rè)質式流量(liàng)計就(jiù)是一個能耗損(sǔn)失相對較低、應用(yòng)比較(jiào)廣泛的流量測量裝置(zhì)，下面就熱質式流量計(簡稱熱(rè)式流量(liàng)計)和孔闆差壓式流量(liàng)計的(de)性能進行比較(jiào),如表(biǎo)1、圖1所(suǒ)示。
5靜壓(yā)差(chà)能耗(hào)計算
1.以本公司(sī)送高爐氮(dàn)氣爲(wèi)例，按10000nm3/h流量,送出(chū)壓力1400kpa.假如使用(yòng)孔闆(pǎn)流量計,參照同類工況系統使用的孔闆(pǎn)，其孔闆直徑爲(wèi)d,管道(dào).直徑爲d.則(zé)孔闆(pǎn)的壓(yā)損公式如(rú)式(1)。
△ɷ=(1-β1.9)△p[1](1)
式中.β爲(wèi)孔闆的d/d;△p爲(wèi)孔闆(pǎn)形成(chéng)的差壓;△ɷ爲(wèi)壓損(sǔn)。
取β=0.7.△p=40kpa,估算出(chū)△ɷ=(1-0.71.9)x40=20kpa,根據(jù)氣體(tǐ)能耗(hào)計算(suàn)公式(2):
w=(zflxtk1x△ɷxqscmh)/(10.415xηxpfl)(2)
式中(zhōng)，w爲能耗(hào)值,w;△ɷ爲孔(kǒng)闆的壓損值.kpa;zfl爲_上遊流動工況下氣體的壓縮(suō)因子(zǐ)，按(àn)0.98計算;tk1爲(wèi)上遊(yóu)取壓(yā)孔處(chù)的絕(jué)對溫度(dù)，按(àn)300k計算;qscmh爲标(biāo)準狀(zhuàng)況(293.15k,101325pa)下(xià)，氣體的體(tǐ)積流(liú)量值.nm3/h;pfl爲工況下，上遊取壓(yā)孔處(chù)流(liú)動氣體(tǐ)的絕(jué)對(duì)壓力,1400kpa;η爲(wèi)氮壓面電動機的效(xiào)率(常取η=0.8)
估(gū)算出能耗:w=(0.98x300x20x13000)1(10.415x0.8x1400)=6553w=6.553kw。
按每(měi)度(kw·h)電(diàn)費0.6元計算(suàn),年能耗費爲6.553x24x365x0.6=34442.568(元)。
2.使用熱式流量(liàng)計,經咨詢某熱式流(liú)量計廠家(jiā)得知(zhī)，其壓(yā)損(sǔn)一(yī)般約爲孔(kǒng)闆裝置的(de)1/10以下(xià)，故由式(1)、式(2)計算得到(dào)孔闆裝置年能(néng)耗費約爲3444.3元。年(nián)能耗費比(bǐ)孔闆(pǎn)流量(liàng)計(jì)約少34442.568x0.9≈30998元(yuán)。
通過以上叙述(shù)可(kě)以看(kàn)出，使用(yòng)熱式流(liú)量(liàng)計(jì)替(tì)代傳統的(de)孔闆(pǎn)流量計(jì)具(jù)有一(yī)定的(de)經(jīng)濟性。流速越快(kuài)、流(liú)量越(yuè)大，節能效果越(yuè)明顯(xiǎn)。
6結(jié)論
熱質(zhì)式流(liú)量計在大(dà)口徑(jìng)、大流量、流(liú)速高(gāo)、大(dà)壓差或(huò)小流(liú)量、精度高(gāo)的系(xì)統.上使用(yòng)效果較好,同時(shí)熱質(zhì)式流量裝置與孔(kǒng)闆式流(liú)量計量裝置相(xiàng)比具有(yǒu)顯(xiǎn)著的節能效果。
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