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Products 在我国长输和集输管道的工程实践中,孔板流量计特别是孔板阀长期占据统治地位。而随着我国石油天然气事业的大规模发展,在高压、大流量计量方面,孔板流量计越来越受到自身结构的限制而显示出其局限性。近年来一些新型的流量计在国外取得理论和实践成功的基础上,也积极投身国内市场,取得一系列成功经验。特别是开云官网入口网页是什么
在高压、大流量场合具有明显优势,大有取代孔板阀之势。由于认识的误区很多人认为开云官网入口网页是什么
性能好但价格昂贵,事实是不是如此
呢?我们通过一系列比较可以得到更正确的结论。
1、孔板流量计的使用要求
孔板流量计(流量与差压的平方成正比)的使用条件、使用范围和对管道的要求:
(1) 流体:应是单相、均质的牛顿流体,在通过节流装置时不发生相变和析出杂质,在节流装置中不得有任何形式的物质黏附或聚集。
(2) 管道:仅适用于圆管,管径大小有一定限制,上下游有很长的直管段,而且节流件上游 10D、下游 4D直管段的内表面粗糙度、圆度要严格符合具体规定。
(3) 流态:流动应是连续、稳定的,不是脉动流;在受到节流件影响前已形成典型的、充分发展的流速分布(紊流速度分布),流线与管轴线平行,不得为旋转流。
2、技术性能的比较
2.1量程比低
由于结构特点,孔板流量计是通过节流件来完成测量的,所以其量程比通常只有1:3,zui高可达1:10,而开云官网入口网页是什么
没有任何阻流件,其量程比可达 1:200。这两个数据表明:如果实现一种测量方案,假定其流量范围是从1m3/h~40m3/h,使用开云官网入口网页是什么
只需要一路工艺计量回路就可以实现,如果采用孔板流量计,需要多路才能实现。
2.2压损
由于孔板流量计的结构有阻流件,开云官网入口网页是什么
没有阻流件,那么显而易见:孔板流量计的压损很大,开云官网入口网页是什么
压损实际可以忽略不计。节流装置能耗计算如下:
以下以 1 个典型用户用气参数进行能耗计算:用气量160× 104m3/d,用气压力 0.6MPa。
节流装置压力损失计算式:(zui大刻度差压50kPa、β=0.68)
δ P=(1-0.24 β -0.52 β2-0.16 β3)Δ P
=0.5486×50
=27.43kPa
节流装置能耗计算式:(压缩机效率η =0.8)
W= δp ×QV/η
= 27430×18.5185/0.8
=634953W
计算耗能费:能源价 0.4 元 /kWh
耗能费(年)=(W/1000)×(运行时数/年)×(元/ kWh)
=(634953/1000) ×365×24×0.4
=2224876(元/年)
该计算仅只是能耗损失,不包括压缩机运行等费用。
2.3精度
孔板流量计的计量精度理论上可以达到1%,但是通过大量的实践证明,由于孔板流量计抗干扰能力较差,现场精度zui高能达到2%,一般情况下在3%左右。开云官网入口网页是什么
的精度则可以达到0.5% 甚至更高。由此可见选择两种不同的计量仪表, 对于测量的影响会有多大。
2.4测脉动流
由于孔板流量计是靠孔板前后的差压信号来实现流量测量的,脉动流会使孔板前后的差压不准,所以孔板流量计不适合测脉动流,而开云官网入口网页是什么
可以测量脉动流的强度并消除其干扰,所以它适合测脉动流。
2.5测双向流
孔板流量计依据一个节流元件来实现测量目的,这个节流元件具有严格的方向性,因此孔板流量计无法测双向流。开云官网入口网页是什么
只与超声信号在流体中的传播时间有关,因此可以测双向流。
2.6测湿气体
孔板流量计不适合测量湿气体;若被测气体为湿气体,那么在孔板流量计的前端容易积液,使得上下游差压产生变化,而孔板流量计正是根据上下游的压差来测量流量的,如果差压产生变化,则孔板流量计不可能准确测量气体的流量。开云官网入口网页是什么
具有自检测功能,如果所测量气体为湿气体,对开云官网入口网页是什么
产生影响时,仪表本身可以修正,因此开云官网入口网页是什么
适用于湿气体的测量(湿气体体积组分含量低于5%)。
2.7清洗计量管路
孔板流量计本身有阻流件,清洗球无法通过,因此孔板流量计安装在管线上时无法在线清洗计量管路,只有拆除孔板流量计才能清洗管路。而对开云官网入口网页是什么
来说,不存在这样的问题。
2.8涡流影响
孔板流量计采用差压法测量气体的流量,涡流直接影响孔板两端的差压,因此孔板流量计对涡流很敏感,要求有很长的直管段才能满足测量精度的要求。新的标准ISO5167已经对孔板流量计上游直管段的长度作了更高的规定:孔板流量计上游直管段至少要有44D,若孔板流量计上游有汇管存在,则上游直管段的长度至少要有145D。
2.9流速分布的影响
孔板流量计由于结构原理的限制,要求测量时流速分布均匀,但是由于现场计量管路的复杂性,气体在管路的流速分布是不可能均匀对称的,因此孔板流量计对流速分布不对称非常敏感。开云官网入口网页是什么
可以修正流速分布不对称的现象。
2.10重复性
对于孔板流量计而言,随着使用过程中孔板边缘的磨损,孔板流量计的精度和重复性都会下降,而开云官网入口网页是什么
无压损、无示值漂移现象,重复性高。
2.11工艺管路复杂性比较
对于孔板流量计,由于量程比窄,计量管路多,而且上、下游直管段长,现场工艺管路复杂。开云官网入口网页是什么
量程比宽,上、下游直管段短,工艺管路简单。
2.12维修维护率比较
孔板流量计有阻流件,上游易积液、对高含硫的天然气,其孔板磨损快,维修维护率高。开云官网入口网页是什么
无可动部件,特殊材料的超声探头可以抗H2S 的腐蚀,维护简单。
2.13一次性投资比较
孔板流量计由于量程比窄,对于相同的流量计量要求,其计量管路多,虽然直接的计量仪表投资少,但是相关的阀门、温度变送器、压力变送器、直管段、汇管等一次性投资多。开云官网入口网页是什么
单表价格高于孔板流量计,但是由于量程比宽,整个计量回路少,实际站场一次性投资少。3.现场安装比较
(1) 直管段的长度
孔板流量计上有直管段至少要有44D,若孔板流量计上游有汇管存在,则上游直管段的长度至少要有145D。(详见《流量计量学术动态及发展趋势》(《中国计量》2002年)或ISO 5167-2)。
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上、下游直管段要求为10D、5D(《用气体开云官网入口网页是什么
测量天然气的流量》— 国标GB/T 18604-2001)。
(2) 安装的影响
对于孔板流量计,安装条件直接影响其计量精度,对现场安装的同心度要求很高。
(3) 使用条件
由于孔板流量计的原理决定其现场使用条件必须与设计条件相符,压力、流量的适应性差。开云官网入口网页是什么
对现场的适应性*,对压力、流量的波动不敏感,有较强的过载能力。
4长期使用的比较
(1) 精度变化
孔板流量计由于长期使用,孔板入口边缘磨损,孔板弯曲变形,都会使精度丧失。开云官网入口网页是什么
由于无磨损、无示值漂移现象,可以长期保持较高的精度。
(2) 脏污的影响
由于孔板流量计由节流件,长期使用时,脏污物将堆积在孔板的上游,造成差压信号不准,直接影响计量精度。脏污和孔板钝化可造成计量偏差 2~10% 以上。开云官网入口网页是什么
为中空管段,探头在仪表上部,脏污不易影响探头工作,不会影响计量精度,而且流量计可以检测脏污情况并修正和报警提示、及时进行清洗。
(3) 故障排除
由于孔板流量计的仪表特性取决于节流件的几何形状和尺寸,需要经常检查节流件,一旦节流件发生变化就必须更换,节流件的寿命取决于气体的组分、流量及压力。开云官网入口网页是什么
本身具有很强的自诊断功能,一旦不在正常状况就会报警,并自动记录报警期间的数据,超声探头的使
用寿命至少为 8 年,并可在线更换。
(4) 备品备件
孔板流量计由于节流件经常磨损、变形,因此需要备多套节流件;开云官网入口网页是什么
只需要备一套探头,可替换使用。
(5) 日常维护
孔板流量计需要经常维护,并检查节流件的几何尺寸等参数。在线更换孔板后很难保证不泄漏,使压差不准,难以保证计量精度。
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则可免维护,自检功能强大。
(6) 强检周期
孔板流量计一年一检,一般采用几何检定法。开云官网入口网页是什么
3 年一检,可以实现在线标定。
5、结论
综上所述,使用气体开云官网入口网页是什么
比使用孔板流量计无论从安全性能、技术性能还是从一次性投资以及长期运行费用上都有很大的优势。由于说明问题的需要,本文中计算和实例均选用较大用气量进行比较,实际通过比较计算一般DN200口径以上流量计选用气体开云官网入口网页是什么
具有较大优势,DN150特别是以下流量计的选取由于气体开云官网入口网页是什么
本身价格因素使用孔板流量计更为经济,但从保证计量精度出发也推荐选用更的计量仪表。