摘 要:針對****流量計,將其從特點、精度、安裝費用、運行費用等幾方面與孔板流量計進行比較,尤其從壓力損失角度進行計算分析,****流量計的推廣前景廣闊。
關鍵詞:流量測量;****;孔板;壓損
前言
****式流量計是經中國計量認證,是國內的測量流體流量的儀器,同時,它也是世界上的流體流量的儀器,目前只有中國、德國、美國擁有這項技術,是國家推廣的節能產品。
1 ****式流量的特點
****式流量與孔板等標準節流裝置比較,有以下特點:
1.1節能效果大,精度高,結構簡單,安裝方便,不可恢復的阻力損失小,大體只相當于標準節流裝置的百分之幾;安裝工作量小費用低,維護量小;
1.2性能穩定,不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負壓室間滲漏及雜質堆積等原因導致長期使用精度降低;而且隨著管徑的增大,以上的上述優勢更加明顯。
1.3特別是由于其壓力損失小(與孔板相比較,僅為孔板的5%以下),****式流量計大大減少了動力消耗,節能,這在節能環保的今天,有著其特殊的意義。
由于該流量計適應范圍寬,長期穩定性好,近年來有了較大的發展,在能源、環保等計量測試中得到了較為廣泛的應用。
2 ****式流量計與孔板流量計購置費的比較
對于1000mm管道,****式流量計和孔板流量計應用購置費分別是3萬元和12萬元。每套****流量計比只占每套孔板費用的25%,每套節資9萬元。
3 ****式流量計與孔板的精度比較
****式流量計和孔板相比,能保持長期的高精度。這是因為****式流量計的結構,它采用了一體化結構,沒有可以活動的部件,使之不受磨損、雜質和油脂的影響,避免了高、低壓腔室之間的信號滲漏。相反,能夠導致孔板精度下降的原因很多,孔板使用時間一長,精度就會急劇下降,需要進行定期檢測和清洗。
4 ****式流量計與孔板安裝費用的比較
在安裝****式流量計過程中,只需要進行簡單的焊接,焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等,基本上與管道的直徑大小無關,而孔板的安裝,需要一個2倍管道圓周的焊接。因此,****式流量所需的安裝費用小得多,與孔板的安裝相比,節省了大量的安裝費用。根據經驗,管道的管徑越大,****式流量計在安裝上節約的費用越多。例如,在我廠3#、4#汽輪機五抽DN1002管道上安裝****式流量計,只需進行10cm的焊接;同樣的管道,安裝孔板則需要進行630cm的焊接,相比之下****式流量計至少節約了95%的安裝費用。
5 ****式流量計與孔板運行費用的比較
與孔板相比,****流量計的長期運行費用非常低。與孔板相比,****流量計投入運行一年所節省的電費,即可收回采購成本,因而節能效果明顯。
****式流量是一種高效、節能的中心流速流量探頭,由于采用非收縮節流設計,比孔板的壓損至少降低了95%以上。
下面的是****式流量計和孔板流量計壓損比較的計算過程:
****式流量計和孔板流量計的壓損比較:
設計及試驗數據表明,壓力損失PPL0=(0.5~0.6)×ΔP,約為20~50kpa。
孔板壓損的經驗公式:
當β=0.6時, PPLo=0.6×△P
當β=0.7時, PPLo=0.5×△P
其中:β―孔板的孔徑比
△P―孔板產生的差壓
PPLo―孔板產生的壓損
通過實驗可以得出,****式流量計的壓損大約為:PPLv=0.03×△P
由于****式流量計的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數量級,而壓損的比例又小了一個數量級,所以****式流量計的壓損和孔板的壓損相比是微乎其微的。
下面我們將壓力損失的表達式寫出來:
阻力件壓損帶來的功率損失,其計算表達式為:Hp=Q×PPL
其中:Q―流體體積流量
PPL―節流件產生的壓損
假設為了彌補阻力件帶來的不可恢復的壓損,我們在其后增加一臺壓力泵,該泵的效率假定為η。
則:Hp=Q×PPL÷η
其中:Q―流體體積流量 m3/h
PPL―節流件產生的壓損 kPa
η―電動機效率 無量綱常數
Hp―功率損失 KW
例如我廠大熱網供熱系統,測量介質為水,管徑為Φ1000mm,此工況下水密度為912.5kg/m3,介質流量為6000t/h時****式流量計所產生的差壓為12kPa。那么,****流量計所產生的壓損:
PPLv=0.03×△P=0.03×12kPa =0.36 kPa
根據上述公式,功率損失:Hp=Q體×PPL÷η 因工況下水的密度為912.5kg/m3,所以工況下介質體積流量為:
體積流量=質量流量/介質密度
Q體=6000÷912.5≈6575.34247m3/h≈1.82648m3/s假設電動機效率η=0.8
則針式流量計損失的功率為:
Hp=Q體×PPL÷η=1.82648×0.36÷0.8≈0.82191 (KW)
假設每天運行24小時,每度電的電費為0.31元,那么一個月****式流量計的能耗換算成電費:
¥/月=30×24×0.82191×0.31≈183.4¥/月
另一相同測點使用孔板測量,同樣條件下孔板的壓差60kPa,孔板的β= 0.7 ,孔板所產生的壓損:PPLo = 0.5×60 = 30kPa
****式流量計與孔板的壓損比為:1.2 :100。很明顯,它是一種高效、節能的中心速度流量探頭。
根據上述公式,孔板損失的功率為:
Hp=1.82648×30÷0.8≈68.493(KW)
假設每天運行24小時,每度電的電費為0.31元,那么一個月孔板的能耗換算成電費:
30×24×68.493×0.31 ≈15287.6 元/月
****式流量計與孔板流量計的耗能比為:1.2:100。
每一個月單只****式流量計比孔板節約電能為:15104.2¥/月。由于供熱供水和回水同時計量實際節能應為2×15104.2=30208.4元/月。
每年我廠供熱按六個月計算可節資6×30208.4=181250.4元/年。
由此可以看出,****式流量計是目前國內外,節能效果的流量計。
結束語
由以上分析可以看出,使用****流量探頭與使用孔板相比,每年為了彌補節流元件帶來的不可恢復的壓損所耗費的財力是微乎其微的,其節能效果明顯,預計當年可收回投資。另外,智能****式流量計在一些國家地區已逐步取代孔板式流量計,被認為是目前的差壓式流量計。