引言
差壓式流量計是使用廣泛、性能可靠的流量計,其的代表產(chǎn)品孔板有著悠久的歷史,占據(jù)了目前世界上約50%-55%的工業(yè)流量測量市場。雖然孔板流量計有簡單可靠,易于加工的優(yōu)點,但是量程比小,精度低,不可恢復(fù)壓損大,安裝調(diào)試不方便是它的缺點。應(yīng)用在大口徑管道上,更是失去了它的價格優(yōu)勢。美國VERIS公司的威力巴流量計很好地解決了孔板的這一缺陷。我廠硫酸裝置焙燒風(fēng)管空氣流量,水流量,以及中壓蒸汽流量都采用了威力巴流量計,在安裝、維護和節(jié)能降耗方面有明顯的好處。
威力巴的測量原理與優(yōu)點
如圖所示,威力巴均速流量探頭垂直插入管道固定安裝,當流體流過探頭時,在其前部產(chǎn)生一個高壓分布區(qū),高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓,根據(jù)伯努利方程原理,流體流過探頭時速度加快,在探頭后部產(chǎn)生一個低壓分布區(qū),低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓,威力巴探頭在高、低壓區(qū)有按一定準則排布的多對取壓孔,通過這些取壓孔,威力巴能夠精確地檢測到由流體平均速度所產(chǎn)生的平均差壓△P。需要注意的是均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素,低壓信號的穩(wěn)定和準確對均速探頭的精度和性能起著決定性作用。
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威力巴屬于均速管流量計,是差壓式流量計之一。威力巴使得一次源的測量精度、重復(fù)性和可靠性達到一個嶄新的高度。從使用角度看,威力巴均速流量探頭與傳統(tǒng)的流量節(jié)流裝置相比具有很多的優(yōu)點:
以正常流量計算風(fēng)量一年的運行費用:
威力巴所產(chǎn)生的壓損:PPLv=0.03xΔP=0.03x0.293kPa=8.800Pa
工況流量:
[IMG= 工況流量]/uploadpic/tech/2007/12/2007120516523757608B.jpg[/IMG]
電動機功率設(shè)為0.8,則威力巴造成的損失功率:Hp=1.216x8.800÷0.8W=0.01338 kW
假如一年運行365天,一天運行24小時,每度電電費0.43元,則威力巴一年損耗的電費為:365x24x0.01338x0.43元=50.40元?!?
假設(shè)采用孔板,同樣條件下孔板差壓為1kPa,孔板的孔徑比為0.7,則孔板一年損耗的電費為:365x24x(1.216x(0.5x1) ÷0.8)x0.43元=2862.78元。
因此3臺風(fēng)量威力巴流量計的使用,每年可節(jié)約運行費用:(2862.78-50.40)x3元=8437.14元。
以正常流量計算循環(huán)水泵出口總管流量一年的運行費用:
威力巴壓損:PPLv=0.03xΔP=0.03x6.270kPa=0.188kPa
工況流量:540m3/h=0.15 m3/s
威力巴的損失功率:0.15x0.188÷0.8 kW =0.0353 kW
威力巴一年損耗的電費為:365x24x0.0353x0.43元=132.97元
同條件下采用孔板,最大差壓40kPa,孔板壓損:PPLv = 0.5xΔP = 0.5*7.607kPa = 13.81kPa
工況流量:540m3/h=0.15 m3/s
孔板的損失功率:0.15x13.81÷0.8 kW =2.589 kW
孔板一年損耗的電費為:365x24x2.589x0.43元=9752.25元?!?
使用威力巴流量計每年可節(jié)約運行費用:9752.25-132.97=9619.28元
威力巴應(yīng)用在中壓蒸汽流量管道上的節(jié)能效果:
工況流量(30000kg/3600s)/12.25kg/m3=2448.98m3/h=0.680 m3/s
威力巴壓損:PPLv=0.03xΔP=0.123kPa
威力巴的損失功率:0.68x0.123÷0.8 kW =0.105 kW
威力巴一年損耗的電費為:365x24x0.105x0.43元=395.51元
采用孔板的最大差壓為40kPa,則孔板永久壓損:PPLv=0.5xΔP=11.25kPa
孔板的損失功率:0.68x11.25÷0.8 kW =9.563 kW
孔板一年損耗的電費為:365x24x9.563x0.43元=36021.91元。
使用威力巴每年可節(jié)約運行費用:36021.91-395.51=35626.4元
3. 威力巴流量范圍的修改方便。
用戶往往以原工藝設(shè)計圖紙的設(shè)計值為準提供,但投產(chǎn)后的實際生產(chǎn)中,很多參數(shù)發(fā)生了變化,這將使按原參數(shù)計算與設(shè)定的威力巴測量系統(tǒng)準確度受到較大影響,必須重新核定有關(guān)參數(shù)并計算新的差壓值,改正測量系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)。
最大流量是計算測量系統(tǒng)差壓量程的重要參數(shù)。對于威力巴,在確定最大流量參數(shù)時,不應(yīng)機械地設(shè)定工藝設(shè)計最大生產(chǎn)能力流量為最大流量,而應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)狀況的正常流量確定適宜的最大流量,這樣才能保證測量系統(tǒng)工作在良好的線性測量范圍,以減少線性測量誤差,即使生產(chǎn)狀況發(fā)生變化,最大流量提高,由于威力巴具有量程比大的優(yōu)點,一般只需重新計算差壓,修改設(shè)定參數(shù),就能可靠地在新工藝生產(chǎn)狀況下測量。6#爐循環(huán)水泵出口總管流量,原來的最大流量為500m3/h,在實際使用中偏小,經(jīng)過重新計算我們吧最大流量改為650m3/h,差壓從5.375kPa改為9.084kPa。
威力巴安裝注意事項
安裝正確是確保威力巴達到設(shè)計精度的基礎(chǔ),因此要特別提出安裝方面的要求:
1) 直管段長度要求。
2) 核實管道方向。威力巴組件插入管道后,調(diào)整INSTRUMENT HEAD的方向,使得方向箭頭與管道內(nèi)的流體方向一致,與管道的方向夾角在±30 。
3) 水平管道安裝,測量氣體介質(zhì)時,威力巴應(yīng)安裝在管道上方,這樣可使引壓管內(nèi)的冷凝液回流入管道。測量液體和蒸汽,宜安裝在管道下方,這樣可使氣泡回流入管道;垂直管道安裝,可安裝在繞垂直管道3600的任何地方。
4) 變送器的安裝位置。測量氣體介質(zhì)時,變送器宜安裝在高于威力巴的位置;測量液體和蒸汽介質(zhì)時,變送器宜安裝在低于威力巴的位置。
5) 威力巴的獨特設(shè)計從本質(zhì)上防止了堵塞,但這是建立在工藝和威力巴組件正常運行基礎(chǔ)之上的。威力巴一旦堵塞,清理將是非常困難的,所以安裝威力巴要特別注意防堵。
a. 引壓管泄漏,造成探頭高壓平衡區(qū)破壞,雜質(zhì)直徑較小的顆??赡苓M入取壓孔,為此要經(jīng)常檢查引壓管。
b. 工藝停車,由于分子的布朗運動,顆粒小的雜質(zhì)可能進入取壓孔。若長期停用,應(yīng)拆回保存。
c. 工藝系統(tǒng)頻繁開停車,在高壓區(qū)形成瞬間,顆粒小的雜質(zhì)可能進入取壓孔,日積月累會造成探頭的堵塞,這種情況選用威力巴要慎重,或者建立吹掃裝置,停車時進行反響吹掃。
結(jié)束語
威力巴流量計安裝費用低,運行費用低,量程比大,是一種值得推廣的流量計。但是任何一種流量計的具體應(yīng)用都要根據(jù)相應(yīng)的工藝、計量檢測控制要求和被測介質(zhì)狀況,選用適宜的計量方式。如果介質(zhì)中含有大量的焦油、藻類生物,或者含有纖維狀物質(zhì),會造成威力巴探頭堵塞,這種情況就不能選用威力巴流量計。選型時提供的參數(shù)要準確,利用威力巴進行流體流量測量,其差壓計算所需參數(shù)必須是工藝實際生產(chǎn)狀況下可靠的參數(shù),否則參數(shù)不正確,計算出來的差壓必定不真實,那么據(jù)此選用的再先進的測量設(shè)備也無法準確、可靠地測量。
參考文獻
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