流量計量對(duì)石油化工企(qǐ)業起着至關(guān)重要的作用(yòng)，一個生🌏産裝(zhuāng)💯置的運行效(xiao)率和經濟收(shou)益與計量儀(yí)表的正确率(lǜ)有直🐪接關😘系(xì)，根據不🐕同應(yīng)用場合選擇(zé)合适的流量(liàng)儀表才能達(dá)到效果。流量(liàng)儀表種類很(hěn)多，在使用方(fāng)面各有優劣(lie)，并不是流量(liàng)計精度越高(gao)越好，而是需(xū)要依據不同(tóng)工藝要求和(he)計量要求進(jìn)行合理選型(xíng)［1］。
  在化工裝置(zhi)區，有許多裝(zhuang)置自産蒸汽(qi)，這些蒸汽除(chú)滿足自用外(wai)，還要送往系(xì)統管網，但是(shì)在裝置開車(che)或檢修時，又(you)需要外部管(guan)網送入蒸汽(qi)作爲能源，這(zhè)🚩就帶來了同(tóng)一條管道需(xū)要傳輸不同(tóng)方向介質的(de)問題。如果假(jia)定介質流出(chū)方向爲正向(xiang)流，那麽介質(zhi)流入方向就(jiu)是反向流。對(duì)于這種雙向(xiàng)👈流的工況，開(kai)㊙️車或檢修帶(dai)來的反向流(liu)發生✉️頻率很(hěn)低，如果設置(zhi)兩套流量✔️檢(jiǎn)測系🎯統，不僅(jin)造成設備極(jí)大閑置，還給(gei)安裝和維護(hu)帶來不便。如(ru)果選擇能夠(gòu)分别測得正(zhèng)💁向流量和反(fǎn)向流量的計(jì)量儀表，就可(ke)以節約成本(ben)。常用于測量(liang)雙向流的流(liu)量計包括多(duō)孔孔闆流量(liàng)計、電磁流量(liang)計、質量流量(liang)計和超聲波(bō)流量計，它們(men)有自身最佳(jiā)的使用場合(he)［2］。多孔孔闆流(liu)量計的工作(zuò)原理和儀表(biǎo)特點☔的基礎(chǔ)上，結合具體(ti)項目介紹它(ta)在雙向流工(gōng)況下的選型(xíng)和安裝。
1多孔(kǒng)孔闆流量計(ji)的工作原理(li)與特點
  以孔(kǒng)闆爲代表的(de)标準節流裝(zhuang)置，是目前工(gong)業應用廣💞泛(fan)的流量儀表(biǎo)，其特點是結(jie)構簡單、應用(yong)技術成熟、産(chǎn)品标準化。GB/T2624．2-2006《用(yòng)安裝在圓形(xing)截面管道中(zhōng)的差壓裝置(zhi)測量滿管流(liu)體流量》第2部(bu)分(孔闆)的5．1．9條(tiáo)“雙向孔✔️闆”指(zhi)出:不📧切斜角(jiao)，孔✂️闆端面、厚(hòu)度和邊緣符(fu)合相應規定(dìng)，可用于測量(liang)反向流。多孔(kǒng)孔闆就是一(yi)種雙向👣孔闆(pǎn)，可以用來測(cè)量雙向流。當(dang)對精度和量(liàng)程沒有過高(gāo)要求時，多孔(kong)孔闆配差壓(ya)變送器是測(ce)量雙向流蒸(zheng)汽的最佳選(xuǎn)擇。
  多孔孔闆(pan)也是一種差(cha)壓式流量儀(yí)表，其工作原(yuan)理同标準孔(kǒng)闆一樣，不同(tong)之處在于它(tā)将多孔整流(liu)器和标準孔(kǒng)闆集合在一(yi)起，實現了整(zhěng)流和節流的(de)一體化，基本(ben)結構☔如圖1所(suo)示。圖1

  當(dāng)流體通過多(duo)孔孔闆時，将(jiang)被平衡整流(liú)，渦街被最小(xiǎo)化，形成近似(si)理想流體，通(tong)過取壓裝置(zhì)，可以得到節(jiē)流元件前後(hòu)的壓差值，根(gēn)據伯努利方(fang)程計算出質(zhi)量流量和體(tǐ)積流量:

式中(zhong)
C———流出系數;
d———節(jie)流元件開孔(kǒng)直徑，m;
D———管道内(nei)徑，m;
qm———質量流量(liang)，kg/s;
qV———體積流量，m3/s;
β———直(zhí)徑比;
Δp———壓差，Pa;
ε———可(ke)膨脹性系數(shu);
1———上遊流體密(mi)度，kg/m3。
  多孔孔闆(pǎn)除了測量原(yuán)理同标準孔(kǒng)闆一緻外，還(hai)具有自💃身特(te)點，這也是它(tā)與标準孔闆(pǎn)相比的優勢(shi)［3］，具體特點如(rú)下:
a．測量精度(du)高。由于多孔(kong)孔闆在結構(gòu)上是對稱的(de)，能夠對流體(tǐ)進行整流，降(jiàng)低了渦流、振(zhen)動和信号噪(zao)聲，使得節流(liu)元件前後流(liu)場穩定性提(tí)高;與标準孔(kǒng)闆相比，多孔(kǒng)孔闆的線性(xìng)度提高❌了5～10倍(bèi)。
b．安裝直管段(duàn)短。前後直管(guǎn)段要求長是(shì)标準孔闆使(shǐ)用受限的重(zhong)要原因，但多(duō)孔孔闆前後(hòu)流
場穩定，壓(yā)力恢複快，大(da)幅降低了對(dui)直管段的要(yào)求♊，一般情況(kuang)下🤟直管段要(yào)求爲前2D後2D，在(zài)大管徑或昂(ang)貴管材✊場合(he)使用時可🈲大(da)幅節約成本(ben)。
c．量程比寬。标(biāo)準孔闆的量(liàng)程比一般爲(wèi)3∶1，直徑比β一般(bān)爲0．20～0．75，當超過此(ci)範圍時，标準(zhun)孔闆的精度(dù)明顯下降。但(dan)是多孔孔🔴闆(pan)的量程比可(kě)以達到15∶1，選擇(zé)合适參數時(shi)甚至能達到(dào)30∶1，β的範圍0．25～0．90。
d．永久(jiu)壓損低。多孔(kǒng)孔闆流量計(jì)多孔對稱的(de)平衡設計減(jian)少🔴了渦流的(de)形成和紊流(liú)摩擦，降低了(le)動能損失;在(zai)産生同樣壓(ya)差的情況下(xià)，永久壓力損(sǔn)失約爲傳統(tǒng)節🤩流裝置🆚的(de)1/3，節省♉了相當(dang)大的運🌍行成(cheng)本［4］。
2多孔孔闆(pan)流量計測雙(shuāng)向流的選型(xíng)實例
  在一個(gè)年産120萬噸精(jīng)細化學品項(xiàng)目中，配套建(jian)設了由4台480t/h循(xun)💃環流化床鍋(guō)爐和一台20MW蒸(zheng)汽發電機組(zu)成的熱電裝(zhuāng)置。在全廠開(kāi)車和檢修時(shi)，需要用到大(da)量的中壓飽(bao)⭕和蒸汽🌈和低(di)低壓蒸汽，這(zhè)些蒸汽是由(yóu)熱電裝置送(song)出的。在全廠(chǎng)生産裝置正(zhèng)常運行時，包(bāo)括煤🤟氣化裝(zhuang)置、淨化裝置(zhì)和油品加工(gong)合成裝置會(hui)副産👅大量中(zhōng)壓飽和蒸汽(qi)和低低壓蒸(zheng)汽，這些蒸汽(qì)又送回到熱(rè)電裝置利✏️用(yong)。上述兩種規(gui)格的蒸汽在(zài)兩條管道中(zhong)進行送出和(hé)返回。爲節約(yuē)成本，在每條(tiao)管道✔️上設置(zhì)一個流量儀(yí)表來測量正(zhèng)向流量和反(fan)向流量。選取(qu)其中一個流(liú)量計FE-02202爲例，先(xiān)将工藝條件(jian)列出，再進行(hang)具體👈的流量(liàng)儀表選型，參(cān)數詳見表1。

  能(neng)夠測量雙向(xiang)流的儀表有(you)電磁流量計(ji)、質量流量計(ji)、超聲波流量(liang)計和多孔孔(kǒng)闆流量計。由(yóu)于電磁流量(liang)計不能測量(liang)蒸汽介質，因(yīn)而首先被排(pai)除;質量流量(liang)計的口徑過(guò)大，且其測量(liang)介質溫度一(yi)般👈不能超過(guo)180℃，因而也被排(pái)除;超聲波蒸(zhēng)汽流量計雖(sui)然能夠滿足(zú)測量要求，但(dan)價格較貴。最(zuì)⭐後，基于具體(tǐ)的工藝♊參數(shù)，選用多孔孔(kǒng)闆🤟流量計測(cè)量雙向流蒸(zhēng)汽，選型參數(shù)詳見表2。

  在選(xuan)好多孔孔闆(pǎn)後，再設計兩(liang)個差壓變送(sòng)器，分别測量(liang)正向流量和(he)反向流量時(shí)的壓差值，轉(zhuan)換成4～20mA信号後(hòu)送到DCS顯示。另(lìng)外，爲了正确(què)測量蒸汽的(de)質量流🚶‍♀️量，在(zài)多孔孔闆附(fu)近設置了一(yi)個鉑熱電阻(zu)和壓力變送(song)器，将溫度值(zhi)和壓力值送(song)到DCS進行溫壓(yā)補償，得到正(zheng)确的質量流(liú)量。
3多孔孔闆(pǎn)流量計的安(ān)裝
  在進行多(duo)孔孔闆流量(liang)計安裝時，首(shǒu)先保證取壓(yā)孔位于管道(dao)上半部與管(guǎn)道垂直中心(xīn)線成0～45°夾角(圖(tú)2)，以防止不凝(níng)氣或髒污物(wù)進入導壓管(guǎn)。在安裝導壓(yā)管🌈時，其水🏃‍♀️平(ping)段應有一定(ding)的坡度，一般(bān)情況下導壓(ya)管的坡度不(bú)小于1∶100，若項目(mu)位于北方地(dì)區，導壓管使(shǐ)用時需要進(jìn)行蒸汽伴熱(rè)。兩個差壓變(bian)送器在安裝(zhuang)時必須保證(zhèng)正🛀🏻壓側和負(fù)壓側的正确(que)。簡單來講，順(shun)着流體方向(xiàng)，差壓變送器(qì)的正壓側位(wei)于多孔孔闆(pǎn)的🔴上方，負壓(yā)側位于多孔(kong)孔闆的下方(fang)。

  與标準(zhǔn)孔闆流量計(jì)相比，多孔孔(kong)闆流量計的(de)安裝更‼️簡便(biàn):首先，它在結(jie)構上是對稱(cheng)的，安裝時不(bu)需要考慮流(liu)量計方🌏向;其(qí)次，它需要的(de)前後直管段(duan)更少，隻需保(bǎo)證前後直管(guan)段分别不小(xiǎo)于2D即可。
4結束(shù)語
  在化工裝(zhuāng)置中，選擇合(he)适的流量儀(yí)表進行雙向(xiang)流量⁉️的測量(liàng)，可以節約成(cheng)本，爲企業帶(dai)來巨大的經(jing)濟效益。而多(duō)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻孔孔闆流量(liàng)計🐕就是一個(gè)不錯的選擇(ze)，是一個非常(cháng)合适并具有(you)推廣價☁️值的(de)節能儀表，具(jù)有更廣泛的(de)發展空間。

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