蒸汽流量的測量是工業(yè)生產(chǎn)中常見測量介質(zhì)，對于供暖供熱，會產(chǎn)生大量中間氣體介質(zhì)的石化企業(yè)來說更是如此，本文所述的單位是一家西北地區(qū)的以鋅冶煉、有價金屬回收為主的生產(chǎn)企業(yè)，公司有煙氣制酸系統(tǒng)一套，為了對鋅精礦冶煉產(chǎn)生的煙氣余熱充分回收利用及回收煙塵，配備一臺余熱鍋爐，余熱鍋爐是利用沸騰焙燒爐供給的高溫?zé)煔獾臒犰蕘砩a(chǎn)蒸汽。鍋爐通過熱交換產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱蒸汽用于生產(chǎn)，以達(dá)到余熱利用的作用。本文介紹了蒸汽流量計(jì)的應(yīng)用現(xiàn)狀和蒸汽流量計(jì)量中存在的問題以及如何設(shè)備選型升級。
1、流量計(jì)使用現(xiàn)狀
我公司原來安裝流量儀表設(shè)備17臺，其中測量蒸汽用流量計(jì)4臺全部為孔板差壓流量計(jì)，后全部更換為二氧化碳流量計(jì)。
2、存在的問題
我公司蒸汽流量計(jì)量，在使用過程中一直存在測量不準(zhǔn)確的問題，由于我車間的余熱蒸汽過量，供給其它地方，在計(jì)算能耗，進(jìn)行能耗分析、成本結(jié)算時一直和其它用氣單位產(chǎn)生糾紛，對方說蒸汽量特別小，而我們這邊計(jì)量數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)這么多，老是出現(xiàn)扯皮推諉。
我公司蒸汽流量計(jì)在建廠設(shè)計(jì)時采用孔板差壓式流量計(jì)，孔板差壓流量計(jì)本身存有一定的弱點(diǎn)：安裝相對比較復(fù)雜，需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，溫壓補(bǔ)償?shù)男枰惭b溫度、壓力變送器；引壓管容易發(fā)生堵塞、容易跑冒滴漏、冬天還需要保溫等，這些原因造成儀表一次性安裝工程量大，費(fèi)用高，維修工作量也大；孔板為節(jié)流型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致壓損大，長期運(yùn)行消耗的能耗也大；長時間運(yùn)行過程中孔板外觀幾何尺寸發(fā)生變化變化，容易造成銳角變鈍，甚至變成喇叭口形，影響系統(tǒng)的測量精度；孔板材料銳角會變鈍而造成流出系數(shù)變化，使的測量誤差增大并且無法修復(fù)改善。
3、流量儀表的選型
蒸汽流量測量方法按照工作原理分，可分為直接式質(zhì)量流量計(jì)和推導(dǎo)式也稱間接式質(zhì)量流量計(jì)兩大類。前者直接測量與質(zhì)量流量成函數(shù)關(guān)系的變量求得質(zhì)量流量；后者用體積和其他變量測量儀表或兩種不同測量原理流量計(jì)組合成的儀表計(jì)算求得質(zhì)量流量。現(xiàn)在人們使用*多的是推導(dǎo)式的流量計(jì)，其中以孔板差壓流量計(jì)和二氧化碳流量計(jì)為主流。二氧化碳流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)的流量計(jì)量，如液體、氣體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。沒有可動機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。
我們就孔板和渦街做一個對比說明。
共同特點(diǎn)：測量的對象都是蒸汽的體積流量，先進(jìn)點(diǎn)的設(shè)備都帶溫度和壓力補(bǔ)償，通過變換計(jì)算出質(zhì)量流量值。也可以測量液體的流量。精度一般為1.0%-1.5%。
孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：測量范圍可選，比如10-30m3/h，或者30-90m3/h，都可以選擇。抗震動性強(qiáng)。可以測量高溫高壓蒸汽。溫度500°以上，壓力大于40MPa。
缺點(diǎn)：安裝相對其他流量計(jì)復(fù)雜：需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，不帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)男枰惭b溫度、壓力變送器；量程比窄：配國產(chǎn)差壓變送器一般為1：3、好的進(jìn)口變送器為1：6；測量有壓力損失。
二氧化碳流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：量程比寬，智能二氧化碳流量計(jì)的量程比一般為1：9、1：10.測量幾乎無壓力損失。安裝簡便：安裝方式為法蘭對夾或者法蘭連接式。
缺點(diǎn)：量程范圍與口徑對應(yīng)比較固定，但是可以采用變徑來測量一些流量偏小的介質(zhì)。抗震性能弱。測量高溫高壓蒸汽不占優(yōu)勢，一般測量溫度上限350°，壓力4MPa。
由此可見流量計(jì)的選型很是重要。
4、投資回報(bào)對比
一臺進(jìn)口渦街大約1～1.5萬元人民幣，國產(chǎn)的1萬元以內(nèi)，而一臺孔板差壓流量計(jì)裝置包括差壓變送器、孔板及法蘭、導(dǎo)壓管、閥門、保溫箱等費(fèi)用肯定超過限度萬元。
二氧化碳流量計(jì)安裝非常簡單，只需要保證流量計(jì)前后有一定的直管段即可，孔板流量計(jì)對直線段、同心度、導(dǎo)壓管等都長期運(yùn)行測量精度，孔板的設(shè)計(jì)由于差壓與流量是非線性關(guān)系，當(dāng)流量低于30%時，誤差增大，氣體更為嚴(yán)重，另一方面，使用介質(zhì)的長期磨損，銳角變鈍，使流量系數(shù)發(fā)生變化，也是影響精度的一個重要原因。而渦街的特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)精度經(jīng)實(shí)際確定后精度幾乎是不變的。
二氧化碳流量計(jì)除在計(jì)量上要求周期性標(biāo)定外，一般不會出現(xiàn)故障，不需要其他的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，而孔板流量計(jì)就不一樣，跑冒滴漏，定期排污，灌隔離液，更換導(dǎo)壓管、閥門、保溫、清洗孔板等，有一定的維護(hù)工作量。還有伴熱系統(tǒng)的投入，這還不包括差壓變送器的更新，孔板更新費(fèi)用。
有嚴(yán)格的安裝要求、并且這些部件安裝費(fèi)時費(fèi)力，所以安裝費(fèi)用是渦街的數(shù)倍。
還有其他方面二氧化碳流量計(jì)優(yōu)勢更加明顯，如可互換性，量程、可靠性方面。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，二氧化碳流量計(jì)的性能更加優(yōu)異。
5、結(jié)論
綜上所述，二氧化碳流量計(jì)具有管道介質(zhì)壓力損失小，量程比大，測量精度高，在測量工況體積流量時受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響小，沒有可動機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小，儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定等特點(diǎn)，基于以上討論，針對二氧化碳流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，車間陸續(xù)將不能正常投入生產(chǎn)的三臺差壓流量計(jì)更換為二氧化碳流量計(jì)，使用過程中無任何問題，并且維護(hù)量大大減少，在公司蒸汽流量測量中的成功應(yīng)用確實(shí)給流量測量來許多好處。

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