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    孔板流量計與超聲波流量計的區別與優勢

    發表時間:2016-06-02   點擊次數:593 技術维持:1560-1403-222
           在我國能源構成中,煤油和天然氣是處于主導地位,其運輸方式離不開長輸和集輸管道工程。在火油和天然氣收罗與運輸過程中,孔板流量計計是高級孔板閥在此中處于**的統治地位。伴隨著國內石油天然氣事業的大規模發展,對于高壓、大流量的計量的需求兴盛起來,孔板流量計由于本身結構的限制其局限性明顯了。近來以來,少许新式的流量計在國內市場嶄露頭角,并赢得一系列成功經驗。值得一提的是超聲波流量計在高壓、大流量場合具有明顯優勢,大有取代高級孔板閥之勢。由于認識的誤區许多人認為超聲波流量計职能好但價格昂貴,事實是是如此。我們通過一系列可以得到更正的結論。

    一、孔板流量計的使用要求
    孔板流量計 的运用條件、运用范圍和對管道的要求:
    「1」  流體:應是相、均質的牛頓流體,在通過節流裝置時不發生相變和析出雜質,在節流裝置中不得有任何阵势的物質黏附或聚集。
    「2」  管道:適用于圓管,管徑巨细有限制,上下游有很長的直管段,并且節流件上游 10D、下游 4D直管段的內外表粗糙度、圓度要嚴格符合具體規定。
    「3」  流態:流動應是連續、穩定的,不是脈動流;在受到節流件影響前造成样板的、充分發展的流速分布,流線與管軸線平行,不得為旋轉流。

    二、技術性能的比較
    2.1量程比低
    因为結構特點,孔板流量計是通過節流件來完成測量的,以是其量程比通常只有1:3,高可達1:10,而超聲波流量計沒有任何阻流件,其量程比可達 1:200。這兩個數據说明:假使實現一種測量方案,假定其流量范圍是從1m3/h~40m3/h,运用超聲波流量計只必要一齐工藝計量回路可以實現,假如采用孔板流量計,需要多路本领實現。
    2.2壓損
    因为孔板流量計的結構有阻流件,超聲波流量計沒有阻流件,那么顯而易見:孔板流量計的壓損很大,超聲波流量計壓損實際不妨不計。節流裝置能耗計算如下:
    以下以 1 個范例用戶用氣參數進行能耗計算:用氣量160× 104m3/d,用氣壓力 0.6MPa。
    節流裝置壓力損失計算式:
    δ P=(1-0.24 β -0.52 β2-0.16 β3)Δ P
    =0.5486×50
    =27.43kPa
    節流裝置能耗計算式:
    W= δp ×QV/η
    = 27430×18.5185/0.8
    =634953W
    計算耗能費:能源價 0.4 元 /kWh
    耗能費「年」=「W/1000」×「運行時數/年」×「元/ kWh」
    =(634953/1000) ×365×24×0.4
    =2224876(元/年)
    該計算只是能耗損失,不包括壓縮機運行等費用。
    2.3精度
    孔板流量計的計量精度理論上能够達到1%,但是通過多量的實踐證明,因为孔板流量計抗干擾本事差,現場精度高能達到2%,一般情況下在3%旁边。超聲波流量計的精度則能够達到0.5% 高。由此可見選擇兩種不同的計量儀表, 對于測量的影響會有多大。
    2.4測脈動流
    因为孔板流量計是靠孔板前后的差壓信號來實現流量測量的,脈動流會使孔板前后的差壓不準,因此孔板流量計不適合測脈動流,而超聲波流量計能够測量脈動流的強度并排除其干擾,以是它適合測脈動流。
    2.5測雙向流
    孔板流量計依據一個節流元件來實現測量目的,這個節流元件具有嚴格的方向性,因此孔板流量計無法測雙向流。超聲波流量計與超聲信號在流體中的傳播時間有關,因此能够測雙向流。
    2.6測濕氣體
    孔板流量計不適合測量濕氣體;若被測氣體為濕氣體,那么在孔板流量計的前端便利積液,使得上下游差壓產生變化,而孔板流量計恰是根據上下游的壓差來測量流量的,倘若差壓產生變化,則孔板流量計不能够準確測量氣體的流量。超聲波流量計具有自檢測功能,假若所測量氣體為濕氣體,對超聲波流量計產生影響時,儀表自身可能修正,因而超聲波流量計適用于濕氣體的測量。
    2.7清洗計量管路
    孔板流量計自己有阻流件,清洗球無法通過,以是孔板流量計安裝在管線上時無法在線清洗計量管路,只有拆除孔板流量計本领清洗管路。而對超聲波流量計來說,不存在這樣的問題。
    2.8渦流影響
    孔板流量計采取差壓法測量氣體的流量,渦流直接影響孔板兩真个差壓,因而孔板流量計對渦流敏感,要求有長的直管段才能滿足測量精度的要求。新的國內標準ISO5167對孔板流量計上游直管段的長度作了更高的規定:孔板流量計上游直管段要有44D,若孔板流量計上游有匯管存在,則上游直管段的長度要有145D。
    2.9流速分布的影響
    孔板流量計因为結構意思的限制,要求測量時流速散布均勻,但是因为現場計量管路的復雜性,氣體在管路的流速散布是不不妨均勻對稱的,因此孔板流量計對流速散布不對稱非常敏感。超聲波流量計不妨校正流速散布不對稱的現象。
    2.10重復性
    對于孔板流量計而言,隨著运用過程中孔板邊緣的磨損,孔板流量計的精度和重復性會着落,而超聲波流量計無壓損、無示值漂移現象,重復性高。
    2.11工藝管路復雜性比較
    對于孔板流量計,因为量程比窄,計量管路多,而且上、下游直管段長,現場工藝管路復雜。超聲波流量計量程比寬,上、下游直管段短,工藝管路簡單。
    2.12維修維護率比較
    孔板流量計有阻流件,上游易積液、對高含硫的天然氣,其孔板磨損快,維修維護率高。超聲波流量計無可動部件,特别资料的超聲探頭能够抗H2S 的腐蝕,維護簡單。
    2.13一次性投資比較
    孔板流量計因为量程比窄,對于不异的流量計量要求,其計量管路多,雖然直接的計量儀表投資少,但是相關的閥門、溫度變送器、壓力變送器、直管段、匯管等投資多。超聲波流量計單表價格高于孔板流量計,但是因为量程比寬,整個計量回路少,實際站場投資少。3.現場安裝比較
    (1) 直管段的長度
    孔板流量計上有直管段要有44D,若孔板流量計上游有匯管存在,則上游直管段的長度要有145D。或ISO 5167-2)。
    超聲波流量計上、下游直管段要求為10D、5D。
    (2) 安裝的影響
    對于 孔板流量計 ,安裝條件直接影響其計量精度,對現場安裝的同心度要求高。
    (3) 使用條件
    因为孔板流量計的真理決定其現場利用條件必須與設計條件适合,壓力、流量的適應性差。超聲波流量計對現場的適應性強,對壓力、流量的波動不敏感,有較強的過載本领。

    三、長期使用的比較
    (1) 精度變化
    孔板流量計因为使用,孔板入口邊緣磨損,孔板彎曲變形,都會使精度喪失。超聲波流量計由于無磨損、無示值漂移現象,不妨長期保持較高的精度。
    (2) 臟污的影響
    因为孔板流量計由節流件,長期利用時,臟污物堆積在孔板的上游,酿成差壓信號不準,直接影響計量精度。臟污和孔板鈍化可酿成計量偏差 2~10% 以上。超聲波流量計為中空管段,探頭在儀表上部,臟污不易影響探頭工作,不會影響計量精度,并且流量計能够檢測臟污情況并校正和報警提示、及時進行清洗。
    (3) 故障排除
    由于孔板流量計的儀表特征取決于節流件的幾何形狀和尺寸,必要經常檢查節流件,節流件發生變化更換,節流件的壽命取決于氣體的組分、流量及壓力。超聲波流量計本身具有很強的自診斷功能,不在狀況會報警,并自動記錄報警期間的數據,超聲探頭的使
    用壽命至少為 8 年,并可在線換。
    (4) 備品備件
    孔板流量計因为節流件磨損、變形,因此需要備多套節流件;超聲波流量計需要備一套探頭,可替換利用。
    (5) 日常維護
    孔板流量計需要維護,并檢查節流件的幾何尺寸等參數。在線換孔板后難保證不显露,使壓差不準,保證計量精度。
    超聲波流量計則可免維護,自檢功能強大。
    (6) 強檢周期
    孔板流量計一年一檢,一般选拔幾何檢定法。超聲波流量計3 年一檢,不妨實現在線標定。

    四、結論
    綜上所述,使用氣體超聲波流量計比使用孔板流量計無論從安全性能、技術性能還是從一次性投資以及長期運行費用上都有很大的優勢。由于說明問題的需要,本文中計算和實例均選用較大用氣量進行比較,實際通過比較計算一般DN200口徑以上流量計選用氣體超聲波流量計具有較大優勢,DN150特別是以下流量計的選取由于氣體超聲波流量計本身價格因素使用孔板流量計更為經濟,但從保證計量精度出發也推薦選用更精確的計量儀表。(本文由 潤中儀表科技 算帐發布,如您在运用儀表的過程中遇到任何問題,都不妨致電我司的國內銷售服務熱線:0517-86917118,我們會有**人員為您答疑解惑)
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