流量计在弯管怎么应用

2020/4/20 行业应用来源:{$ArticleFrom$}
摘要:...

节流孔板、标准喷嘴等流量计都有压力损失,而弯管流量计无附加压力损失。中盐长江盐化有限公司2#汽轮发电机、5#煤粉锅炉主蒸汽管上孔板流量计更换为弯管流量计后,节能效果显著。弯管流量计的应用,对企业提高生产效率、节约能源、减少运行费用等有着重要意义,值得在盐行业推广和应用。
蒸汽的计量
传统的计量器具
    在热电企业,蒸汽是一种重要的能源,蒸汽计量的准确与否直接关系到节能降耗、成本核算等技术经济指标。目前国内外绝大多数企业还是采用常规的、传统的节流装置,如孔板、喷嘴等。当被测介质经过这些常规的节流装置时,有一个突出的问题,就是会产生压降,而且有一部分压降是不可恢复的,这样就会给企业造成很大的能源浪费。选择一种既能满足供热计量需要,又无能耗的理想流量计,就成为热电厂计量技术改进工作的重点之一。
新型的计量器具
    目前国内相关厂家已经研制、开发出一种完全无压力损失的弯管流量计。它的传感适应性极强,安装非常方便,可在高温、高压、粉尘、震动、潮湿及其他环境恶劣、安装条件极差的场合中长期正常工作,重复性高达0.2%,测量范围宽,能适用于流速为0.3m/s~12m/s(测量液体介质)和5m/s~160m/s(蒸汽或气体介质)的宽量程范围;直管段要求低,前五(5D)后二(2D)就可保证测量精度。由于孔板流量计是由内孔一条锐角线来保证精度,不耐磨损,易变形,因此只能采用法兰连接,每年强检一次,如果到期不能检定带来的问题就是精度不易保证。而弯管传感器是由整个90°面来保证精度,90°面与孔板一条线相比是∞:1(无穷大比一)的关系。微量磨损对一条线来说影响很大,但对一个面相比微不足道。弯管传感器对微量磨损不敏感,完全可以焊接安装,现场跑冒滴漏的问题得到彻底解决。
弯管流量计的原理
    弯管流量计是一种差压式的流量计,是利用流体流经弯管传感器产生离心力的原理来测量流体流量的。当流体流经弯管时,由于弯管的约束,迫使流动而产生离心力,该离心力的大小与流体流速、流体的质量(密度)以及作圆周运动的曲率半径等因素体在弯管内作类似的圆周运动,根据流体强制旋流理论,流体作圆周运动遵循的规律与固体在空间状态下作圆周运动相似。弯管内的流体由于作圆周运有关。离心力的作用使流体对弯管内、外侧产生压力差,测出此差压值就可计算出管道内流体的流速,进而计算出流体的流量值,这就是弯管流量计的基本测量原理。
    弯管流量计的流量测量传感器是一个90°直角弯头,它无任何插入件,是靠流体流过弯头时所产生的惯性离心力的大小通过测量其内外侧的压力差来检测流体流量的,无附加节流件或插入件,可大大降低流体在管道内输送的动力消耗。
    弯管流量计巧妙的利用管道本身的特性,在不增加任何节流件、阻流件和中间媒介的情况下,利用管道的自然转弯,同时解决了流量计量的问题,既是管道,又是流量计,因地制宜、因势利导、事半功倍。它保留了传统差压式流量计的优点,克服了其缺点,避免了因计量而引发的任何“副作用"和“并发症",实现了输送和计量的统一。
 弯管流计量的优势
    弯管流量计以其突出的节能效果、高稳定性、高准确性、高适应性,在热力、热电、盐化、石化等行业的蒸汽、煤气、天然气、冷热水、油、空气等介质测量中迅速推广。弯管传感器安装于原管道的90°转弯处,即取代了原90°弯头,因此,用弯管流量计取代工艺弯头,无附加压力损失,这一点是相对于有节流装置的差压式流量计而言,具有极大的优势。
喷嘴流量计与弯管流量计的对比
    对喷嘴流量计的压力损失进行计算:45t锅炉流量45t/h,温度450℃,压力3.82MPa,蒸汽管道DN200,节流孔板差压值为60kPa,其节流孔板口径比0.5,节流孔板压力损失δD(Pa)通常根据下式计算:
    
    式中,β———节流孔板口径比;
    △P———节流孔板差压值,kPa。
    
    则每年损失能量为:(按330d计算)
    
    Gm———额定流量,t/h;ρ———流体密度,在此为11.6kg/m3;t———运行时间,hδD———节流孔板压力损失,kPa。
    一度电能量为1kW?h=3.6MJ,则N=1351862/3.6=376000kW?h按每度电0.3元成本计算,则1a可节约11.3万元。
    对于节流型孔板流量计来说,流体在孔板上的压力损失是不可避免的,在通常情况下,该节流压力损失(即不可恢复的压力损失)可达孔板在该流量下产生的差压值的70%~80%。为了提高孔板流量计的测量精度,设计人员在选定孔板流量计的工作差压值时一般都取高值,于是该压力损失就会更大,1a会损失11.3万元以上。
    如更换为弯管流量计后,压损将大大降低,节省下来的高压蒸汽先用于发电再对外供热,节能效果十分明显。弯管流量计采用与现场管道直接焊接进行安装的独特优势,更彻底解决了现场跑、冒、滴、漏的问题,既减少了维护工作量,又进一步降低了检修费用,取得了良好的经济效益。
    弯管流量计属于差压式流量计的范畴,它是通过差压变送器将差压信号转换成为电信号进行流量测量的。其测量系统主要由三大基础部件组成,分别是弯管传感器、差压变送器和ZWL系列主机(二次仪表)以及温度一体化组件、压力变送器和其他配件组成。弯管流量计在测量蒸气流量时,为了解决蒸气的在线密度补偿,因此需要配置蒸气的压力和温度的测量装置。它们是压力变送器和温度测量组件。其中,温度测量组件包括:温度变送器;与温度变送器配套的铂热电阻或者是热电偶;安装使用的保护套管和凸台等等。另外,还需要配置专为弯管流量计设计的、为解决蒸气冷为解决蒸气冷凝液液面稳定的专用的盘式冷凝器。弯管流量计具有结构简单、安装方便、维护量小、节能增效等特点,是一种新型的具有广阔发展前景的节能型流量计仪表,深受用户欢迎

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