节能监测工作中几种类型流量仪表的选用- 节电改变生活的日志- 网易博客
节能监测工作中几种类型流量仪表的选用
2010-06-05 11:07:16
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节流装置
这类仪表可经受恶劣的工况,占流量仪表市场50%以上的份额,历史悠久,根据应用中的问题,仍不断涌现新型的仪表。
1、 孔板
孔板积累了数十年的使用经验,建立了数以万计的数据库,同时具有国际、国内标准,目前的安
装率也是{zd0}的。但近两年公布了ISO5167新标准,进一步要求加长前直管段后,应用面临较大困境。从节能角度来看,它是压损{zd0}的一类流量仪表。当管径较大时,压损所引起的年运行费令人难以接受,且还因无法满足直管段长度,准确度也无法保证,它在国内外市场中均已呈下降的趋势。
2、 内锥
由美国MCCROMETER公司1986年推出,由于流体的冲刷,可用于多相脏污流体(如焦炉煤气);且因锥体有整流作用,要求直管段长度仅几倍管径,在ISO5167新标准公布后,倍受业内关注。但有些宣传,如压损小、准确度高等言过其实。天津科特公司是研制、销售内锥的专业企业,对内锥的准确度及压损进行了系统的研究、测试,结果如下:
准确度:对口径100至800mm的内锥进行了标定,结果列于表2。数据表明,当管径较大时,由于加工、安装的原因,所引起流出系数离散性(也反映了准确度),可达到5%。
压损:内锥的{yj}压损芇e计算公式为:芇e=(1.3-1.25b)芇,芇为输出差压。
根据不同b值,来计算孔板和内锥的{yj}压损占输出差压的比值列于表3。数据表明,内锥的压损,特别是在b值较小,在0.
4~0.45范围,与孔板十分接近;而如果选用较大的b值,意味着环形通道加大,整流效果将会降低,又会影响准确度,因此b值多选为0.55~0.65。因此,内锥流量计并不是节能仪表,从“节能降耗的要求来推广内锥流量计的必要性”理由并不充分。
罗洛斯管(lo-loss)
入口锥角约40°,在节流后有一个锥角约5~7°的扩张段,流体可在不产生漩涡状态下使动能平稳地转化为位能,压损小,是一种节能仪表,但如要求较高的准确度,仍要求较长的直管段长度。
3、 梭式
2005年公布的专利产品,它取内锥环形通道要求直管道较短的优点,而避其压损较大的缺点;又取罗洛斯管无漩涡,动能有序恢复为位能的优点,在内锥加了一个尾锥形成梭体,因而压损较低。此外,专利还为适应现场直管段较短,采取了一些措施以提高准确度。
4、 插入式
以测管道内一点(或几点)流速来推算流量的仪表。特点是结构简单、价廉、安装拆卸方便、压损小;但准确度往往只能达到±2~5%,仅测一点流速的流量计,在直管段长度不足时,准确度可能低于±3%,制约了它被选为能源监测仪表的空间,常用有以下几种:
5、 双文丘利管
突出优点是结构简单,输出差压较大,但准确度根据ISO7145的评估,{zh0}情况下也能达到±3%,基本上无法满足能源监测仪表对于准确度的要求。
6、热式
低速性能较好,xx于测洁净、干燥的气体,不仅直管段长度而且气体组分对准确度的影响都较大,准确度较低,不适用于能源监测。
异型皮托管(亦称测管)
近一、二年被国内冶金行业广泛采用,用于测量废气(转炉、焦炉煤气…)的一种插入式流量计,其结构类似于日本的异型皮托管(见日本工业标准28808),优点在于垂直于管道轴线的切口,有利于废气中的固体粉尘及液滴排出,不似一般均速管易于堵塞;此外,它是单支标定,不存在均速管所测差压未必是管道平均流速差压的问题。由于其结构的特殊,其流速系数约为0.85,使用前必需标定。从能源监测的角度来评价这种仪表,压损小,可用于测脏污废气都是突出优点,而准确度是否能达到相关文章所介绍的为±2~3%,则令人质疑。它仅有的三个测点部位于管道上方,测点的位置及数量均未按ISO3966的要求,没有充分反映管道中的流速分布,文章在分析误差中“忽略”了由于流速分布不理想而引入的干扰系数。在直管段不足时,它将是{zd0}的误差源。
7、均速管
均速管通过测管内多点流速来推算流量,一般准确度可达到±1.5~2%,可用于能源监测中大管径且对准确度要求不太高的场合(如测水),如果直管段不足,可在管道中相近截面同时插入二支均速管,互成90°,测点的数量及位置基本可达到ISO3966的要求,至于易堵塞问题,可采取反吹法,也可吸取测管的优点,设计一种既有均速管易于安装、价格低廉又不易堵塞的新型仪表。
8、无阻力件流量仪表
这是近五年发展最快的一类流量仪表,据xx网站评估,以下三种仪表世界市场的年增长率分别为2%、6.9%、10.4%,其特点是管内无任何阻力件,压损小,机械结构简单,而功能日趋完善,准确度高。
9、 电磁
电磁是目前流量仪表市场销售额{zd0}的产品,但不能测油品、气体能源的流量。
10、科氏
管道中虽无阻力件,但为产生科氏力,必需强制被测流体转180°,因而压损较大但准确度可高达±0.2~0.5%,口径一般小于0.2米,无直管段要求,价格较贵。欧美各国多用它测能源及贵重的流体,以减少贸易核算中 的争议,在中国目前尚未广泛采用。
11、 超声波
由于它可测气、液各种流体,不仅压损小,准确度也可高达±0.5%,量程比宽,是当前发展最快、最适用于能源监测的流量仪表。超声波液体流量仪表的技术已经较成熟,而声波在气体中的传播阻力较通过液体大得多,据美国GE公司介绍,接受反射回来的信息仅为发射的万分之一,时差仅10-9-10-12s。国外近七、八年基本解决了信息微弱的难题,已有产品问世,且已制定了相应的标准,成为国内外天然气贸易结算的主要计量仪表,只是价格还较贵。国内上海、北京相继也有产品进入市场,但尚存在准确度不够高、抗噪声干扰能力较低的缺点,虽已有用于测高炉焦炉煤气,还未xx进入贸易计量领域。
近二年,国外已推出外夹式气体超声波流量计,有的厂家甚至宣称xx度已达到±0.5%,而据国外资深专家指出,由于受管道材质、涂层、厚度…及安装位置多因素的影响,客观地说准确度达±2%,已很不易。目前来看,气体超声波流量计以其结构简单,功能完善,准确度高,安装简便,可适用于各种管道,是能源监测中{zj1}有发展潜力的流量仪表。
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