流量(liang)計量對(dui)石油化(hua)工企業(ye)起着至(zhi)關重要(yao)的作用(yong)，一個生(sheng)❓産裝置(zhi)的運行(hang)效率和(he)經濟收(shou)益與計(ji)量儀表(biao)的正确(que)率有直(zhi)接關系(xi)，根據不(bu)🌍同應用(yong)場合選(xuan)擇合适(shi)的✂️流量(liang)儀表才(cai)能達到(dao)效果。流(liu)量儀表(biao)種類很(hen)多，在使(shi)🥵用方面(mian)各有優(you)劣，并不(bu)是流量(liang)計精度(du)越高越(yue)好，而是(shi)需要依(yi)據不同(tong)工藝要(yao)求和計(ji)量要求(qiu)進行合(he)理選型(xing)［1］。
  在化工(gong)裝置區(qu)，有許多(duo)裝置自(zi)産蒸汽(qi)，這些蒸(zheng)汽除滿(man)💰足自用(yong)外📱，還要(yao)送往系(xi)統管網(wang)，但是在(zai)裝置開(kai)車🌈或檢(jian)修時，又(you)需🐅要外(wai)部管網(wang)送入蒸(zheng)汽作爲(wei)能源，這(zhe)就帶來(lai)🍉了同一(yi)條管道(dao)‼️需要傳(chuan)輸不同(tong)方向介(jie)質的問(wen)題。如果(guo)假定介(jie)質流出(chu)方向爲(wei)正向流(liu)🌈，那麽介(jie)質流入(ru)方向就(jiu)是反向(xiang)流。對于(yu)這種雙(shuang)向流的(de)工況，開(kai)📧車或檢(jian)修帶來(lai)🐕的反向(xiang)流發生(sheng)頻率很(hen)低，如果(guo)💃🏻設置兩(liang)套流量(liang)檢測系(xi)統，不僅(jin)造成設(she)備極大(da)閑置，還(hai)給安裝(zhuang)和維護(hu)帶來不(bu)☁️便。如果(guo)選擇能(neng)夠分别(bie)測得正(zheng)向流量(liang)和反向(xiang)流量的(de)計量儀(yi)表，就可(ke)以節約(yue)成本🚶‍♀️。常(chang)用于測(ce)量雙向(xiang)流的流(liu)㊙️量計包(bao)括多孔(kong)孔闆流(liu)量計、電(dian)磁流量(liang)計、質量(liang)流量計(ji)和超聲(sheng)波流量(liang)計，它們(men)有自身(shen)最佳的(de)使用場(chang)合［2］。多孔(kong)孔闆流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理和儀(yi)表特點(dian)的基礎(chu)上，結合(he)具體項(xiang)目介紹(shao)它在雙(shuang)向流工(gong)況下的(de)選型和(he)安裝。
1多(duo)孔孔闆(pan)流量計(ji)的工作(zuo)原理與(yu)特點
  以(yi)孔闆爲(wei)代表的(de)标準節(jie)流裝置(zhi)，是目前(qian)工業應(ying)用廣泛(fan)的流量(liang)儀表，其(qi)特點是(shi)結構簡(jian)單、應用(yong)技術成(cheng)☂️熟、産品(pin)标準化(hua)。GB/T2624．2-2006《用安裝(zhuang)在🌂圓形(xing)截面管(guan)道中的(de)差壓裝(zhuang)置測量(liang)滿管流(liu)體流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liang)》第2部分(fen)(孔闆🈲)的(de)5．1．9條“雙向(xiang)孔闆”指(zhi)出:不切(qie)斜角，孔(kong)闆端面(mian)、厚度和(he)邊緣♋符(fu)合相應(ying)規定，可(ke)用于測(ce)量反向(xiang)流。多孔(kong)孔闆就(jiu)是一種(zhong)雙向孔(kong)闆，可以(yi)用💃來測(ce)量雙向(xiang)流。當對(dui)精度和(he)量程💯沒(mei)有過高(gao)要求時(shi)，多孔孔(kong)闆配差(cha)壓變送(song)器是測(ce)量雙向(xiang)流蒸汽(qi)的最佳(jia)選擇。
  多(duo)孔孔闆(pan)也是一(yi)種差壓(ya)式流量(liang)儀表，其(qi)工作原(yuan)理同标(biao)準孔闆(pan)一樣，不(bu)同之處(chu)在于它(ta)将多孔(kong)整流器(qi)和标準(zhun)孔闆集(ji)合在一(yi)起，實現(xian)了整流(liu)和節流(liu)的一體(ti)化，基本(ben)結構✊如(ru)圖1所示(shi)。圖1

  當流(liu)體通過(guo)多孔孔(kong)闆時，将(jiang)被平衡(heng)整流，渦(wo)街被最(zui)小化，形(xing)成近🍓似(si)理想流(liu)體，通過(guo)取壓裝(zhuang)置，可以(yi)得到節(jie)流元件(jian)前後的(de)壓差值(zhi)，根據伯(bo)努利方(fang)程計算(suan)出質量(liang)流量和(he)體積流(liu)量:

式中(zhong)
C———流出系(xi)數;
d———節流(liu)元件開(kai)孔直徑(jing)，m;
D———管道内(nei)徑，m;
qm———質量(liang)流量，kg/s;
qV———體(ti)積流量(liang)，m3/s;
β———直徑比(bi);
Δp———壓差，Pa;
ε———可(ke)膨脹性(xing)系數;
1———上(shang)遊流體(ti)密度，kg/m3。
  多(duo)孔孔闆(pan)除了測(ce)量原理(li)同标準(zhun)孔闆一(yi)緻外，還(hai)具🐆有自(zi)身⭕特👌點(dian)，這也是(shi)它與标(biao)準孔闆(pan)相比的(de)優勢［3］，具(ju)體特點(dian)如下:
a．測(ce)量精度(du)高。由于(yu)多孔孔(kong)闆在結(jie)構上是(shi)對稱的(de)，能夠對(dui)流體進(jin)行整流(liu)，降低了(le)渦流、振(zhen)動和信(xin)号噪聲(sheng)，使得節(jie)流元件(jian)前後流(liu)場穩定(ding)性提高(gao);與标準(zhun)孔闆相(xiang)比，多孔(kong)孔闆的(de)線性🤩度(du)提高了(le)5～10倍。
b．安裝(zhuang)直管段(duan)短。前後(hou)直管段(duan)要求長(zhang)是标準(zhun)孔闆使(shi)用受🌐限(xian)的重要(yao)原因，但(dan)多孔孔(kong)闆前後(hou)流
場穩(wen)定，壓力(li)恢複快(kuai)，大幅降(jiang)低了對(dui)直管段(duan)的要求(qiu)，一般⭐情(qing)況下直(zhi)管段要(yao)求爲前(qian)2D後2D，在大(da)管徑或(huo)昂貴管(guan)材🔅場合(he)使用時(shi)可大幅(fu)♈節約成(cheng)本。
c．量程(cheng)比寬。标(biao)準孔闆(pan)的量程(cheng)比一般(ban)爲3∶1，直徑(jing)比β一般(ban)爲0．20～0．75，當超(chao)過此範(fan)圍時，标(biao)準孔闆(pan)的精度(du)明顯下(xia)降。但是(shi)多孔孔(kong)闆的量(liang)程比可(ke)以達到(dao)15∶1，選擇合(he)适參數(shu)時甚至(zhi)能達到(dao)30∶1，β的範圍(wei)0．25～0．90。
d．永久壓(ya)損低。多(duo)孔孔闆(pan)流量計(ji)多孔對(dui)稱的平(ping)衡設📱計(ji)減🌈少了(le)渦流的(de)形成和(he)紊流摩(mo)擦，降低(di)了動能(neng)損失;在(zai)産生♋同(tong)樣壓差(cha)🌈的情況(kuang)下，永久(jiu)壓力損(sun)失約爲(wei)傳統節(jie)流裝置(zhi)的1/3，節省(sheng)了相當(dang)大的運(yun)行成本(ben)［4］。
2多孔孔(kong)闆流量(liang)計測雙(shuang)向流的(de)選型實(shi)例
  在一(yi)個年産(chan)120萬噸精(jing)細化學(xue)品項目(mu)中，配套(tao)建設了(le)由😍4台480t/h循(xun)環流化(hua)床鍋爐(lu)和一台(tai)20MW蒸汽發(fa)電機組(zu)成的熱(re)電裝置(zhi)。在全廠(chang)開🏃🏻車和(he)檢修時(shi)，需要用(yong)到大量(liang)的🍓中壓(ya)飽和蒸(zheng)汽和低(di)低壓蒸(zheng)汽，這些(xie)蒸汽是(shi)由熱電(dian)裝置送(song)出的。在(zai)全廠生(sheng)産裝置(zhi)正常運(yun)行時，包(bao)括煤🈲氣(qi)化裝置(zhi)、淨化裝(zhuang)置和油(you)✍️品加工(gong)合成裝(zhuang)置會副(fu)産🔴大量(liang)中壓飽(bao)✍️和🚶‍♀️蒸汽(qi)和低低(di)壓蒸汽(qi)，這些蒸(zheng)汽又送(song)回到熱(re)電裝置(zhi)利用。上(shang)述😘兩種(zhong)規格的(de)蒸汽在(zai)兩條管(guan)道中進(jin)行送出(chu)和🏃‍♂️返回(hui)。爲節約(yue)成本，在(zai)每條管(guan)道上設(she)置一個(ge)流量儀(yi)表來測(ce)量🐆正向(xiang)流量和(he)反㊙️向流(liu)量。選取(qu)其中一(yi)個流量(liang)計FE-02202爲例(li)，先将工(gong)藝條件(jian)列出🎯，再(zai)進行具(ju)體的流(liu)量儀表(biao)選型，參(can)數詳見(jian)表1。

  能夠(gou)測量雙(shuang)向流的(de)儀表有(you)電磁流(liu)量計、質(zhi)量流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liang)計和多(duo)孔孔闆(pan)流量計(ji)。由于電(dian)磁流量(liang)計不能(neng)測量蒸(zheng)汽介質(zhi)，因而首(shou)先被排(pai)除;質量(liang)流量計(ji)的口徑(jing)過大，且(qie)其測量(liang)介質📞溫(wen)度一般(ban)不能超(chao)過180℃，因而(er)也被排(pai)除;超聲(sheng)波蒸汽(qi)流量計(ji)雖然能(neng)夠滿足(zu)測量要(yao)求，但價(jia)格較貴(gui)。最後，基(ji)于具體(ti)的工藝(yi)參數，選(xuan)用多孔(kong)孔闆流(liu)量計測(ce)量雙向(xiang)流蒸汽(qi)，選型參(can)數詳✉️見(jian)表2。

  在選(xuan)好多孔(kong)孔闆後(hou)，再設計(ji)兩個差(cha)壓變送(song)器，分别(bie)測量正(zheng)向💔流量(liang)和反向(xiang)流量時(shi)的壓差(cha)值，轉換(huan)成4～20mA信号(hao)後送到(dao)DCS顯示。另(ling)外，爲了(le)正确測(ce)量蒸汽(qi)的質量(liang)流量，在(zai)多🌈孔孔(kong)闆附近(jin)設置了(le)一個鉑(bo)熱電阻(zu)和壓力(li)變送器(qi)，将溫度(du)值和壓(ya)力值送(song)到DCS進行(hang)溫壓補(bu)償，得到(dao)正确的(de)㊙️質量流(liu)量。
3多孔(kong)孔闆流(liu)量計的(de)安裝
  在(zai)進行多(duo)孔孔闆(pan)流量計(ji)安裝時(shi)，首先保(bao)證取壓(ya)孔位于(yu)🥵管道上(shang)半部與(yu)管道垂(chui)直中心(xin)線成0～45°夾(jia)角(圖2)，以(yi)防止不(bu)凝💋氣或(huo)💘髒污物(wu)進入導(dao)壓管。在(zai)安裝導(dao)壓管🏒時(shi)，其水平(ping)段應有(you)一定😍的(de)坡度，一(yi)般情況(kuang)下導壓(ya)管的坡(po)度不小(xiao)于1∶100，若項(xiang)目位于(yu)北方地(di)區，導壓(ya)管使用(yong)時需要(yao)進行㊙️蒸(zheng)汽伴熱(re)。兩🈲個差(cha)壓變送(song)器在安(an)裝時必(bi)須保證(zheng)正壓側(ce)和負壓(ya)側的正(zheng)确。簡單(dan)來講，順(shun)着流體(ti)方向⭐，差(cha)壓變💋送(song)器的正(zheng)壓側位(wei)于多孔(kong)孔闆的(de)上方，負(fu)壓側位(wei)于多孔(kong)孔闆的(de)下方。

  與(yu)标準孔(kong)闆流量(liang)計相比(bi)，多孔孔(kong)闆流量(liang)計的安(an)裝更簡(jian)便:首先(xian)，它在結(jie)構上是(shi)對稱的(de)，安裝時(shi)不需要(yao)🔞考慮🧡流(liu)量計方(fang)向;其次(ci)，它需要(yao)的前後(hou)直管段(duan)更少，隻(zhi)需保🔞證(zheng)前後👣直(zhi)管段分(fen)别不👉小(xiao)于2D即可(ke)。
4結束語(yu)
  在化工(gong)裝置中(zhong)，選擇合(he)适的流(liu)量儀表(biao)進行雙(shuang)向流量(liang)的測量(liang)🐪，可以節(jie)約成本(ben)，爲企業(ye)帶來巨(ju)大的經(jing)濟效益(yi)。而多孔(kong)孔👉闆流(liu)量計就(jiu)是一個(ge)不錯的(de)選擇，是(shi)一個非(fei)常合适(shi)♉并具有(you)推廣價(jia)值的節(jie)能儀表(biao)，具有更(geng)廣泛的(de)發展空(kong)間。

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