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用流量仪表检测节能降耗(二)

流体物性


流体的物性(温度、压力、密度、粘性、腐蚀结垢、多相等)的一种或多种将影响流量仪表的技术性能及选择,甚至否定,如:


    
u●  电磁流量虽有不少优点,但不能用于导电率低的流体,如气体、油品。


    
u●  插入式热式流量计低速性能很好,但只能测洁净、干燥及常温气体。


    
u●  容积式流量计适用于粘度较高流体,而涡轮、涡街则只适用于粘度较低的流体。


安装


     
流量仪表绝大多数都是速度型,管内流速分布对其准确度影响较大,经典节流装置(孔板喷嘴、文丘里)根据ISO5767新标准,前直管段长度要求30~40D;测点速的插入式流量计根据ISO7145前直管段也应有30D以上长度。容积、科式、浮子式流量计不要求直管段长度,但浮子式必须垂直安装,且流动应自下而上;科氏、涡街不能安装在有振动的管道上。

 

环境条件


     
意表周围的环境,如高温、粉尘、温度、电磁干扰、易燃易爆等都会影响仪表的选择。

 

经济性


经济不能仅考虑初期购置费,还应综合考虑安装、附件、维护、校验以及运行费等,如:


   
u●  贸易和算:价格低廉而准确度不高的仪表(如弯管、测点速的插入式等)所带来的经济损失可能数十、数百倍于购置费。


   
u●  维修费:容积式、转动件易磨损、频繁拆装、维修、加上误工的损失都将是一笔不小的费用。


   
u●  运行费:流量仪表大多有阻力件,会造成压力损失,为此必须增加泵(或风机)的动力,以弥补这个损失,维持正常工艺流程,

 

        这笔费用不可忽视。

 

压损耗能,不可忽视


     
流体通过流量仪表的阻力件(如孔板、涡街发生体、涡轮、转子、耙、均速管检测杆、内锥等)或弯头(弯管、科氏等)都会产生漩涡。它的产生降消耗流体的能量,犹如机械运动的摩擦一样,这是一个不可逆转的等熵过程,使流体的压力不可能恢复到原来的数值,有些仪表如文丘里,机翼式虽不能产生漩涡,但流体于较长的管壁产生摩擦也会产生一些小于漩涡的压损。有些仪表如内锥存在较大的阻力件,也产生了漩涡。


     
在某工程中,孔板因**压损耗能所需年运行费是初购费的几十倍,内锥所需年运行费,也不可等闲视之,应引起重视。


     
此外,对于不同管径的流量计,其**压损、耗能及间运行费也大不相同。在管径较大时,孔板因压损所需的年运行给十分巨大,在要求节能降耗的今天,难以被用户所接受,当管径大于0.3m时,建议不再使用孔板。


      
*近几年,内锥流量计在我国宣传力度颇大,但并非十全十美,它的压损在不同的管径下,只要β值与孔板相近,耗能、年运行费约为孔板的20%~25%。当口径较大时(如D>500),其压损也很可观,且十分笨重,此时建议选用均速管、超声等仪表。均速管准确度如不够,可插二支,在管径小于0.2~0.3m时,均速管优势并不突出,所以建议不用。均速管在D≤300时检验杆宽度为25mm左右;当D>300m时,宽度为35~45mm,压损有差别。

 

小结


    u●  监测仪表本身应节能


节能降耗将是我国经济建设的重要国策,是否节能,流量仪表将给予公正的裁制、权威的评估,但流量仪表本身不仅不能节能降耗,还会因其压损增加一些运行费。有些仪表如孔板、压损大、耗能惊人,有些仪表虽耗能不大但却需要大量的耗能原料(钢材),而难以被选为节能监测仪表。


   
u●   准确度仍是重要因素


本文虽强调了流量仪表本身的压损所造成不菲的运行费,但选择能源监测仪表还不能仅从压损多少来选择,如有些仪表(测点速确定流量的仪表)价格便宜、压损小,但准确度很差,也不能承担起降耗之责?因而GB17167-2006明确规定了流量仪表的**度等级。


   
u●   能耗仅在管径大时才突出


流量仪表因压损所需的运行费,不同仪表有较大差异;而同一种仪表当管径增大1倍时,耗能及运行费则呈几何级数增长为千倍。所以只是在管径较大时,才有必要认真考虑仪表的耗能问题,所幸在工程的实际应用中80%~90%的管径都小于200~300mm,因而绝大多数流量仪表都有用武之地,切不可过分地夸大压损的负作用,况且,压损大的仪表如科氏容积式也没有大于300管径的仪表。


   
u●   超声波流量计有巨大的发展潜力
超声波流量计压损很小,几乎可忽略不计,准确度高,也可测电导率很低的气体和油品(电磁流量计则不行),量程比大,是理想的能源监测仪表。只是目前价格比较贵,如能进一步降低成本,发展潜力巨大。

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