摘 要(yao):石油化工企業部(bu)分裝置在實際生(sheng)産過程中,蒸汽🐇計(jì)量準确與否,直接(jie)關系到企業節能(néng)降耗,成本核算,關(guān)系到企業🆚經濟效(xiào)益。雙向平口化孔(kǒng)闆流量計
具有結(jie)構簡單,無附件壓(yā)力損失,長期運行(háng)維護量🏃🏻♂️小、壽👄命長(zhǎng),精度高,耐高溫、高(gāo)壓等優點。
蒸汽作(zuò)爲重要的載能工(gōng)質,在石油化工、金(jīn)屬冶煉和城市供(gong)熱行業中均有廣(guǎng)泛的應用。不論過(guo)熱還是飽和蒸汽(qi),都有特殊的物性(xing),因此存在諸多的(de)計量問題💞和困難(nan),在我國計量工作(zuo)中的能源計量問(wen)題亟待解決。
石化(huà)企業部分裝置在(zai)實際生産過程中(zhong),蒸汽計量準确與(yu)否📞,直接關系到企(qi)業節能降耗,成本(běn)核算,關系到企業(ye)經濟🔴效益🌐。
石化企(qǐ)業部分生産裝置(zhì)在正常生産中,因(yin)各生産過程用✍️能(néng)情況不同,在開工(gōng)初期因産能設備(bèi)未運行,需要系統(tǒng)提供蒸汽熱源,而(er)在正常生産中,産(chan)能設備發❤️揮作用(yong),産生的餘熱轉換(huàn)爲蒸汽,除自用外(wai),還可以對系統提(tí)供外輸蒸汽,形成(chéng)在生産裝置開工(gōng)過程中,引入蒸汽(qi),消耗蒸汽,開工正(zhèng)常後,就變成外輸(shū)蒸汽,因此在蒸汽(qi)計量上就産生了(le)正向消耗計量和(hé)反向輸出計量的(de)兩個方向的介質(zhì)流向,由于蒸汽介(jie)質溫度高,管道直(zhi)徑較大,常規可以(yi)測量正反向流量(liang)的流量計,如容積(ji)式流量計、速度式(shì)的
渦輪流量計
,
電(dian)磁流量計
和
超聲(sheng)波流量計
,以及
熱(rè)式質量流量計
、科(ke)氏質量流量計等(děng),均無法滿足使用(yòng)要求。
在同一管道(dào)中有正反兩個方(fāng)向的流體,要同時(shí)實現測量,就👄比較(jiào)難于實現。生産裝(zhuang)置在測量蒸汽流(liú)量時,常規做法是(shì)采用節流式流量(liang)計實現,采用标準(zhǔn)節流件做一‼️次測(ce)量元件,在同一條(tiáo)工藝管道上按照(zhào)節流式流量計的(de)要求,盡量保證前(qián)後直管段要求,安(ān)裝介✔️質流向相反(fǎn)🎯的兩套節流式流(liu)量計,來解決雙向(xiàng)計量問題,但安裝(zhuāng)費用大,且達到節(jiē)流式流量計測🐉量(liang)要求的前後直管(guǎn)段,在實踐現場環(huan)境中🧑🏽🤝🧑🏻基本得不到(dào)有效滿足,兩個節(jie)流件串聯安裝,介(jie)💋質壓力損♌失成倍(bèi)增加,其損耗的能(neng)量不容忽視。
業界(jiè)采用标準節流件(jian)來解決測量蒸汽(qi)質量流量的問題(tí),在💯技術上是成熟(shu)産品,但用雙向平(píng)口化孔闆測量元(yuan)件解決雙向流蒸(zhēng)汽計量問題,行業(yè)内應用不多,但在(zài)GB/T2624-2006(ISO5167:2003(E))中對雙向平口化(hua)孔闆已有詳細規(guī)定,按照标準設計(ji)、制造、安裝、使用😍的(de)雙向平口化孔闆(pan)流量計。
采用配置(zhi)有雙差壓變送器(qi)的一體化孔闆和(hé)流量計算機🔞(流🌂量(liang)計算轉換單元)可(kě)以實現氣(汽)體流(liú)量雙向測量。
1 工作(zuo)原理
雙向平口孔(kong)闆流量計與标準(zhǔn)孔闆相比,主要有(yǒu)以下不同:
(1)雙向平口化孔闆(pan)流量計。雙向平口(kǒu)化孔闆流量計是(shi)一次檢測元件标(biao)準孔闆在加工過(guo)程中,不切斜角,兩(liǎng)個端面均需要滿(mǎn)足,國家标準中對(duì)上遊端面的規定(dìng);中心節流孔的兩(liang)個邊緣也要符合(he)國家标㊙️準中對上(shàng)❓遊邊緣的規定;其(qi)孔闆的厚度應達(da)到0.005~0.02D,D爲🎯管道内徑,并(bìng)在結構和其他方(fāng)面必須采取措施(shī)來🌈防止孔闆變形(xing)。
(2)雙向平口化孔闆(pǎn)在測量蒸汽輸入(ru)流向時的前直管(guan)段,在測🐆量☁️輸出流(liu)向時變爲後直管(guan)段。因此前、後直管(guan)段都🈲要求滿足國(guó)家标準的對于前(qián)直管段的💯要求。
(3)直(zhi)接采集正壓室壓(ya)力作爲壓力補償(chang)信号,通過HART通信協(xie)議方式與運算模(mó)塊進行通信采集(jí)數據;安裝在輸入(rù)流向後方的溫度(du)變送器也采用HART信(xin)号格式的提供溫(wen)度補償信号。
2 實施(shī)蒸汽輸入輸出兩(liǎng)個方向計量的方(fāng)案
2.1 蒸汽計量的工(gōng)藝參數
(1)1.0MPa蒸汽:工藝(yì)安裝管徑:ф259mm,管道壁(bi)厚7mm;管道材質:20#鋼;最(zuì)大流♉量:50t/h;介質溫度(du):200℃;操作壓力:1.0MPa;計量方(fang)式:輸入輸出雙向(xiàng)動态計量。
(2)3.5MPa蒸汽:工(gong)藝安裝管徑:ф259mm,管道(dao)壁厚7mm;管道材質:20#鋼(gāng);最大流量:60t/h;介質溫(wen)度:450℃;操作壓力:3.5MPa;計量(liang)方式:輸入輸出雙(shuāng)向動态計量。
2.2 蒸汽(qì)輸入輸出雙向計(ji)量的節流式流量(liang)計組成
寬量程(實(shi)時計算流出系數(shù)C、流速可膨脹系數(shu)ε)計算等問題。特别(bie)值得一提的是,由(yóu)流量積算顯示模(mo)塊讀取🔱差壓‼️變送(song)器的HART協議信号,不(bu)僅解決小流量低(dī)👨❤️👨差壓時(4~20)mA模拟信号(hào)誤差大的問題,還(hai)可以讀取正壓側(ce)膜盒靜壓作爲流(liu)量測量的壓力補(bu)償數據。同時✔️溫度(du)補償熱🙇🏻電阻采用(yòng)了HART溫變,從控制室(shì)到現場隻需要一(yī)根兩芯電纜就可(kě)以解決信号傳輸(shū)問題,其系統構成(chéng)簡潔,可👨❤️👨靠性高,也(ye)降低了系統造價(jià)。
2.3 蒸汽雙向計量系(xì)統主要功能
運算(suan)模塊安裝在室内(nei)機櫃,可循環顯示(shì)當前瞬時流量🌈、累(lèi)積流量、介質溫度(dù)、介質壓力等參數(shu)量。DCS系統顯示瞬時(shi)流量計、累積流量(liàng)及曆史趨勢,以便(bian)更好查證雙向計(ji)量系統狀态,DCS系統(tong)通過網絡終端計(ji)算機上傳實時數(shù)據,便于業務負責(zé)部門方便管理和(he)生産,可通過網絡(luò)查詢蒸汽計量數(shù)據。
3 結束語
(1)雙向平(píng)口化孔闆流量計(jì)具有結構簡單,無(wu)附件壓力損失,長(zhǎng)期運行維護量小(xiǎo)、壽命長,精度高,耐(nài)高溫、高壓等優👨❤️👨點(diǎn)。
(2)經過一年多運行(háng)與應用,雙向平口(kou)化孔闆流量計完(wán)美🥰的解決了蒸汽(qi)雙向計量問題,計(jì)量數據準确💘,極大(dà)的化解了蒸汽産(chan)銷矛盾,爲生産裝(zhuāng)置在蒸汽📐消耗等(děng)成本核算方面,提(tí)供了準确的計量(liang)數據。
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