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在當(dāng)前我國(guó)大力推行"綠色低碳、節(jié)能環(huán)保"的背景下，關(guān)閉小鍋爐集中供熱成為發(fā)展趨勢(shì)，那么作為貿(mào)易結(jié)算的蒸汽流量計(jì)量?jī)x表具有日益重要的位置。隨著流量檢測(cè)儀表的應(yīng)用及迅速發(fā)展，本文針對(duì)測(cè)量精度、成本、安裝等條件對(duì)熱網(wǎng)工程中流量計(jì)選型提出解決對(duì)策。
引言：作為貿(mào)易結(jié)算的重要參數(shù)，流量計(jì)量的精度關(guān)系到供用雙方的經(jīng)濟(jì)利益。各類(lèi)流量計(jì)量?jī)x表都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，適用的范圍，在選型過(guò)程中要揚(yáng)長(zhǎng)避短，選擇非常合適的流量計(jì)。首先作為貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)量?jī)x表，應(yīng)滿足符合國(guó)家經(jīng)委關(guān)于印發(fā)“企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理通則(試行)”的通知，用于包括過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽的蒸汽計(jì)量，精度應(yīng)高于+-2.5%。其次，根據(jù)供熱蒸汽介質(zhì)溫度一般為200~250度，低壓蒸汽的特點(diǎn)，剔除顯然不合適的方法和儀表，本文對(duì)熱網(wǎng)工程中應(yīng)用非常廣泛的渦街流量計(jì)，節(jié)流式差壓流量計(jì)(孔板，噴嘴，均速管)，新型節(jié)流流量計(jì)進(jìn)行下一步深入分析比較。分析按五個(gè)方面進(jìn)行，即儀表性能方面，流體特性方面，安裝條件方面，環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)因素方面。
1.渦街流量?jī)x表
渦街流量計(jì)的工作原理是當(dāng)流體通過(guò)旋渦發(fā)生體時(shí)，將在其后兩側(cè)產(chǎn)生交替旋渦，旋渦的頻率f與流經(jīng)旋渦發(fā)生體的流速V成正比，測(cè)得頻率f,可以得到流體流量。蒸汽在旋渦發(fā)生體上會(huì)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定、可靠的旋渦，信噪比高，易于檢測(cè)。
渦街流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)無(wú)可動(dòng)部件，可靠性好。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固與變送器一體化生成，安裝、維修簡(jiǎn)便。
(3)較寬的1:10量程比，精度可達(dá)到+-1~2%，壓力損失小。
(4)價(jià)位適用，性?xún)r(jià)比高。
渦街流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的缺點(diǎn)在于：
(1)旋渦發(fā)生頻率受流速分布及旋渦的影響，因此上游有20D以上的直管段。如果縮徑，則可以改善流場(chǎng)，利于渦街信號(hào)穩(wěn)定，減少直管段安裝要求。
(2)傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和電源等。安裝時(shí)要考慮電磁干擾。
(3)廠家一般生產(chǎn)渦街流量計(jì)口徑<=DN250。
(4)大口徑的插入式渦街的探頭容易產(chǎn)生振動(dòng)，信號(hào)不穩(wěn)定，不建議使用。
(5)當(dāng)蒸汽溫度高于300度的時(shí)候，傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式，以免長(zhǎng)期高溫影響儀表可靠性和使用壽命?？傮w來(lái)說(shuō)，渦街流量計(jì)作為熱網(wǎng)工程中蒸汽計(jì)量的儀表是合適的，在目前工程項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)應(yīng)用有較大的潛力。
2.節(jié)流式差壓流量計(jì)
節(jié)流式差壓流量計(jì)由三部分組成：節(jié)流裝置，差壓變送器和流量顯示儀表。節(jié)流式差壓流量計(jì)工作原理是充滿管道的流體，流束在節(jié)流件處局部收縮。這時(shí)候流速變大，壓力降低，在節(jié)流件前后形成壓差，壓差開(kāi)方與流速成正比，通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)得到流量。
節(jié)流式差壓流量計(jì)在供熱工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉。
(2)測(cè)量精度可達(dá)到精度可達(dá)到+-1~2%。
(3)可以應(yīng)用與高溫，高壓場(chǎng)合。
(4)有大口徑產(chǎn)品。
節(jié)流式差壓流量計(jì)在節(jié)流使流體失去了理想狀態(tài)，在供熱工程中應(yīng)用的缺點(diǎn)如下：
(1)較窄的1:3量程比，只適用于熱網(wǎng)用戶蒸汽用量比較穩(wěn)定的場(chǎng)合。
(2)安裝需要較長(zhǎng)的前后直管段，以保證節(jié)流件進(jìn)口端是穩(wěn)定的管流，一般很難滿足。
(3)孔板、噴嘴壓力損失大。
(4)影響測(cè)量精度的因素太多，從設(shè)計(jì)、制造到安裝要求嚴(yán)格，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不符合標(biāo)準(zhǔn)文件的要求，都會(huì)帶來(lái)較大的測(cè)量誤差。節(jié)流式流量?jī)x表非常大的缺點(diǎn)是要求較長(zhǎng)的直管段，才能獲得較高的精度，在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的局限性。
3.平衡式流量?jī)x表
平衡式流量?jī)x表是一種新型節(jié)流流量?jī)x表，工作原理與差壓式流量計(jì)一樣，它是一個(gè)多孔的圓盤(pán)節(jié)流整流器，安裝在管道截面上，流量與差壓的平方根成正比。平衡流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，加工簡(jiǎn)單易行，使用中對(duì)前后直管段要求不高，有保持較高精度的優(yōu)點(diǎn)。平衡流量計(jì)是對(duì)稱(chēng)多孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)流體穿過(guò)函數(shù)孔時(shí)，流體被平衡整流，渦流非常小化，形成近似理想流體，降低了振動(dòng)和信號(hào)噪聲。它與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比：
(1)測(cè)量精度提高5~10倍，1:10量程時(shí)，精度可達(dá)+-1.0%。
(2)流動(dòng)噪聲降低到1/15、yongjiu壓力損失約為1/3，壓力損失小。
(3)由于流場(chǎng)穩(wěn)定，直管段要求低，一般為前3D，后1D,但是廠家宣稱(chēng)的非常小直管段可以縮短到0.5D，缺乏應(yīng)有的測(cè)試數(shù)據(jù)予以驗(yàn)證。
(4)可以直接替換孔板流量計(jì)，適合全廠能源計(jì)量改造中將孔板流量計(jì)改為平衡式流量計(jì)。
平衡流量計(jì)沒(méi)有活動(dòng)的部件，安裝和使用非常簡(jiǎn)單方便，可省去大量直管段，大大減少流體運(yùn)行的能量消耗。 用于測(cè)量密閉管道中單相流體(液體、氣體或蒸汽)的流量計(jì)量。平衡流量計(jì)繼承了傳統(tǒng)節(jié)流裝置的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，回避了量成比小，直管段要求高這些大部分缺點(diǎn)，大大的提高了測(cè)量性能。推廣應(yīng)用近些年來(lái)，平衡式流量計(jì)發(fā)展很快，加上廠家的炒作，大有取代標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流儀表之勢(shì)，但是價(jià)格昂貴，經(jīng)濟(jì)方面表現(xiàn)較差。
4.溫度、壓力補(bǔ)償
熱網(wǎng)工程中輸送介質(zhì)蒸汽的密度隨著溫度、壓力變化而變化，從而導(dǎo)致流量發(fā)生變化，需要測(cè)量管網(wǎng)上溫度、壓力對(duì)流量進(jìn)行補(bǔ)償或修正。飽和蒸汽的溫度與壓力之間有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，可選擇溫度補(bǔ)償或壓力補(bǔ)償修正流量。溫度壓力補(bǔ)償蒸汽流量時(shí)，一種是通過(guò)分別安裝溫度、壓力儀表和智能積算儀與流量計(jì)組合實(shí)現(xiàn)流量在線溫壓補(bǔ)償，第二種是通過(guò)溫壓補(bǔ)償型流量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.寬量程蒸汽計(jì)量
在熱網(wǎng)工程中，經(jīng)常會(huì)遇到用戶流量范圍變化大的場(chǎng)合，比如1:15，就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，以上所述流量計(jì)類(lèi)型都有一定的局限性，這時(shí)候可以設(shè)置旁路小流量計(jì)量流量計(jì)，配合主回路流量計(jì)計(jì)量，以達(dá)到保證準(zhǔn)確度擴(kuò)大計(jì)量寬量程比的目的。
6.結(jié)語(yǔ)
熱網(wǎng)工程中流量計(jì)的選型首先要根據(jù)蒸汽壓力、溫度、管道口徑、用戶流量等因素初步選擇可用儀表類(lèi)型；然后根據(jù)用戶需求逐步淘汰，再對(duì)安裝、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等因素進(jìn)行仔細(xì)評(píng)比，非常后選擇一種非常合適的流量?jī)x表。但由于被測(cè)蒸汽參數(shù)的復(fù)雜性、要求的多樣性和使用條件的特殊性,直到現(xiàn)在流量計(jì)量仍未能達(dá)得到滿意的效果。因此,開(kāi)發(fā)新型的流量計(jì)或改進(jìn)現(xiàn)有的產(chǎn)品仍勢(shì)在必行。
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