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石shi油you和he天tian然ran氣qi在zai我wo國guo能neng源yuan構gou成cheng中zhong,始shi終zhong處chu於yu主zhu導dao地di位wei,其qi運yun輸shu方fang式shi仍reng然ran離li不bu開kai長chang輸shu和he集ji輸shu管guan道dao工gong程cheng。在zai石shi油you和he天tian然ran氣qi采cai集ji與yu運yun輸shu過guo程cheng中zhong,孔kong板ban流liu量liang計ji,特te別bie是shi高gao級ji孔kong板ban閥fa在zai其qi中zhong處chu於yu絕jue對dui的de統tong治zhi地di位wei。隨sui著zhe國guo內nei石shi油you天tian然ran氣qi事shi業ye的de大da規gui模mo發fa展zhan,對dui於yu高gao壓ya、大流量的計量的需求也旺盛起來,孔板流量計由於自身結構的限製其局限性就很明顯了。
近來以來,一些新型的流量計也在國內市場嶄露頭角,並取得一係列成功經驗。最值得一提的是超聲波流量計在高壓、daliuliangchanghejuyoumingxianyoushi,dayouqudaigaojikongbanfazhishi。xiamian,yikongjunjiuweidajiabijiaoyixiakongbanliuliangjiyuchaoshengboliuliangjizhijiandequbie,yiqilaikankanba!

► 孔板流量計(流量與差壓的平方成正比)的使用條件、使用範圍和對管道的要求:
⇒ 流體
應是單相、均質的牛頓流體,在通過節流裝置時不發生相變和析出雜質,在節流裝置中不得有任何形式的物質黏附或聚集。
⇒ 管道
僅適用於圓管,管徑大小有一定限製,上下遊有很長的直管段,而且節流件上遊10D、下遊4D直管段的內表麵粗糙度、圓度要嚴格符合具體規定。
⇒ 流態
流動應是連續、穩定的,不是脈動流;在受到節流件影響前已形成典型的、充分發展的流速分布(紊流速度分布),流線與管軸線平行,不得為旋轉流。
⇒ 量程比低
►由於結構特點,孔板流量計是通過節流件來完成測量的,所以其量程比通常隻有1:3,最高可達1:10,而超聲波流量計沒有任何阻流件,其量程比可達1:200。這兩個數據表明:如果實現一種測量方案,假定其流量範圍是從1m³/h~40m³/h,使用超聲波流量計隻需要一路工藝計量回路就可以實現,如果采用孔板流量計,需要多路才能實現。
⇒ 壓損
由於孔板流量計的結構有阻流件,超聲波流量計沒有阻流件,那麼顯而易見:孔板流量計的壓損很大,超聲波流量計壓損實際可以忽略不計。
節流裝置能耗計算如下:
以下以1個典型用戶用氣參數進行能耗計算:用氣量160×104m³/d,用氣壓力0.6MPa。
節流裝置壓力損失計算式:(最大刻度差壓50kPa、β=0.68)
δP=(1-0.24β-0.52β2-0.16β3)ΔP
=0.5486×50
=27.43kPa
節流裝置能耗計算式:(壓縮機效率η=0.8)
W=δp×QV/η
=27430×18.5185/0.8
=634953W
計算耗能費:能源價0.4元/kWh
耗能費(年)=(W/1000)×(運行時數/年)×(元/kWh)
=(634953/1000)×365×24×0.4
=2224876(元/年)
該計算僅隻是能耗損失,不包括壓縮機運行等費用。
⇒ 精度
孔板流量計的計量精度理論上可以達到1%,但是通過大量的實踐證明,由於孔板流量計抗幹擾能力較差,現場精度最高能達到2%,一般情況下在3%左右。超聲波流量計的精度則可以達到0.5%甚至更高。由此可見選擇兩種不同的計量儀表,對於測量的影響會有多大。
⇒ 測脈動流
由(you)於(yu)孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)是(shi)靠(kao)孔(kong)板(ban)前(qian)後(hou)的(de)差(cha)壓(ya)信(xin)號(hao)來(lai)實(shi)現(xian)流(liu)量(liang)測(ce)量(liang)的(de),脈(mai)動(dong)流(liu)會(hui)使(shi)孔(kong)板(ban)前(qian)後(hou)的(de)差(cha)壓(ya)不(bu)準(zhun),所(suo)以(yi)孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)不(bu)適(shi)合(he)測(ce)脈(mai)動(dong)流(liu),而(er)超(chao)聲(sheng)波(bo)流(liu)量(liang)計(ji)可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)脈(mai)動(dong)流(liu)的(de)強(qiang)度(du)並(bing)消(xiao)除(chu)其(qi)幹(gan)擾(rao),所(suo)以(yi)它(ta)適(shi)合(he)測(ce)脈(mai)動(dong)流(liu)。
⇒ 測雙向流
孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)依(yi)據(ju)一(yi)個(ge)節(jie)流(liu)元(yuan)件(jian)來(lai)實(shi)現(xian)測(ce)量(liang)目(mu)的(de),這(zhe)個(ge)節(jie)流(liu)元(yuan)件(jian)具(ju)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)方(fang)向(xiang)性(xing),因(yin)此(ci)孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)無(wu)法(fa)測(ce)雙(shuang)向(xiang)流(liu)。超(chao)聲(sheng)波(bo)流(liu)量(liang)計(ji)隻(zhi)與(yu)超(chao)聲(sheng)信(xin)號(hao)在(zai)流(liu)體(ti)中(zhong)的(de)傳(chuan)播(bo)時(shi)間(jian)有(you)關(guan),因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)測(ce)雙(shuang)向(xiang)流(liu)。
⇒ 測濕氣體
孔板流量計不適合測量濕氣體;若被測氣體為濕氣體,namezaikongbanliuliangjideqianduanrongyijiye,shideshangxiayouchayachanshengbianhua,erkongbanliuliangjizhengshigenjushangxiayoudeyachalaiceliangliuliangde,ruguochayachanshengbianhua,zekongbanliuliangjibukenengzhunqueceliangqitideliuliang。chaoshengboliuliangjijuyouzijiancegongneng,ruguosuoceliangqitiweishiqiti,duichaoshengboliuliangjichanshengyingxiangshi,yibiaobenshenkeyixiuzheng,yincichaoshengboliuliangjishiyongyushiqitideceliang(濕氣體體積組分含量低於5%)。
⇒ 清洗計量管路
孔板流量計本ben身shen有you阻zu流liu件jian,清qing洗xi球qiu無wu法fa通tong過guo,因yin此ci孔kong板ban流liu量liang計ji安an裝zhuang在zai管guan線xian上shang時shi無wu法fa在zai線xian清qing洗xi計ji量liang管guan路lu,隻zhi有you拆chai除chu孔kong板ban流liu量liang計ji才cai能neng清qing洗xi管guan路lu。而er對dui超chao聲sheng波bo流liu量liang計ji來lai說shuo,不bu存cun在zai這zhe樣yang的de問wen題ti。
⇒ 渦流影響
kongbanliuliangjicaiyongchayafaceliangqitideliuliang,woliuzhijieyingxiangkongbanliangduandechaya,yincikongbanliuliangjiduiwoliuhenmingan,yaoqiuyouhenchangdezhiguanduancainengmanzuceliangjingdudeyaoqiu。
⇒ 流速分布的影響
孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)由(you)於(yu)結(jie)構(gou)原(yuan)理(li)的(de)限(xian)製(zhi),要(yao)求(qiu)測(ce)量(liang)時(shi)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)均(jun)勻(yun),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)現(xian)場(chang)計(ji)量(liang)管(guan)路(lu)的(de)複(fu)雜(za)性(xing),氣(qi)體(ti)在(zai)管(guan)路(lu)的(de)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)均(jun)勻(yun)對(dui)稱(cheng)的(de),因(yin)此(ci)孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)對(dui)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)不(bu)對(dui)稱(cheng)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)。超(chao)聲(sheng)波(bo)流(liu)量(liang)計(ji)可(ke)以(yi)修(xiu)正(zheng)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)不(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)現(xian)象(xiang)。
⇒ 重複性
對於孔板流量計而言,隨著使用過程中孔板邊緣的磨損,孔板流量計的精度和重複性都會下降,而超聲波流量計無壓損、無示值漂移現象,重複性高。
⇒ 工藝管路複雜性比較
對於孔板流量計,由於量程比窄,計量管路多,而且上、下遊直管段長,現場工藝管路複雜。超聲波流量計量程比寬,上、下遊直管段短,工藝管路簡單。
⇒ 維修維護率比較
孔板流量計有阻流件,上遊易積液、對高含硫的天然氣,其孔板磨損快,維修維護率高。超聲波流量計無可動部件,特殊材料的超聲探頭可以抗H₂S的腐蝕,維護簡單。
⇒ 一次性投資比較
孔板流量計由於量程比窄,對於相同的流量計量要求,其計量管路多,雖然直接的計量儀表投資少,但是相關的閥門、溫度變送器、壓力變送器、直管段、彙管等一次性投資多。超聲波流量計單表價格高於孔板流量計,但是由於量程比寬,整個計量回路少,實際站場一次性投資少。
►長期使用的比較
⇒ 精度變化
孔板流量計由於長期使用,孔板入口邊緣磨損,孔板彎曲變形,都會使精度喪失。超聲波流量計由於無磨損、無示值漂移現象,可以長期保持較高的精度。
⇒ 髒汙的影響
youyukongbanliuliangjiyoujieliujian,changqishiyongshi,zangwuwujiangduijizaikongbandeshangyou,zaochengchayaxinhaobuzhun,zhijieyingxiangjiliangjingdu。zangwuhekongbandunhuakezaochengjiliangpiancha2%~10%以yi上shang。超chao聲sheng波bo流liu量liang計ji為wei中zhong空kong管guan段duan,探tan頭tou在zai儀yi表biao上shang部bu,髒zang汙wu不bu易yi影ying響xiang探tan頭tou工gong作zuo,不bu會hui影ying響xiang計ji量liang精jing度du,而er且qie流liu量liang計ji可ke以yi檢jian測ce髒zang汙wu情qing況kuang並bing修xiu正zheng和he報bao警jing提ti示shi、及時進行清洗。
⇒ 故障排除
youyukongbanliuliangjideyibiaotexingqujueyujieliujiandejihexingzhuanghechicun,xuyaojingchangjianzhajieliujian,yidanjieliujianfashengbianhuajiubixugenghuan,jieliujiandeshoumingqujueyuqitidezufen、流量及壓力。超聲波流量計本身具有很強的自診斷功能,一旦不在正常狀況就會報警,並自動記錄報警期間的數據,超聲探頭的使
用壽命至少為8年,並可在線更換。
⇒ 備品備件
孔板流量計由於節流件經常磨損、變形,因此需要備多套節流件;超聲波流量計隻需要備一套探頭,可替換使用。
⇒ 日常維護
孔板流量計需要經常維護,並檢查節流件的幾何尺寸等參數。在線更換孔板後很難保證不泄漏,使壓差不準,難以保證計量精度。
超聲波流量計則可免維護,自檢功能強大。
⇒ 強檢周期
孔板流量計一年一檢,一般采用幾何檢定法。超聲波流量計3年一檢,可以實現在線標定。
綜上所述,使用氣體超聲波流量計比使用孔板流量計無論從安全性能、技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)還(hai)是(shi)從(cong)一(yi)次(ci)性(xing)投(tou)資(zi)以(yi)及(ji)長(chang)期(qi)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)上(shang)都(dou)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。由(you)於(yu)說(shuo)明(ming)問(wen)題(ti)的(de)需(xu)要(yao),本(ben)文(wen)中(zhong)計(ji)算(suan)和(he)實(shi)例(li)均(jun)選(xuan)用(yong)較(jiao)大(da)用(yong)氣(qi)量(liang)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao),實(shi)際(ji)通(tong)過(guo)比(bi)較(jiao)計(ji)算(suan)一(yi)般(ban)DN200口徑以上流量計選用氣體超聲波流量計具有較大優勢,DN150特te別bie是shi以yi下xia流liu量liang計ji的de選xuan取qu由you於yu氣qi體ti超chao聲sheng波bo流liu量liang計ji本ben身shen價jia格ge因yin素su使shi用yong孔kong板ban流liu量liang計ji更geng為wei經jing濟ji,但dan從cong保bao證zheng計ji量liang精jing度du出chu發fa也ye推tui薦jian選xuan用yong更geng精jing確que的de計ji量liang儀yi表biao。