流量(liang)計量(liang)對石(shi)油化(hua)工企(qi)業起(qi)着至(zhi)關重(zhong)要的(de)作用(yong)，一個(ge)生産(chan)🙇‍♀️裝置(zhi)的運(yun)行效(xiao)率和(he)經濟(ji)收益(yi)與計(ji)量儀(yi)表的(de)正确(que)率有(you)直接(jie)關系(xi)，根據(ju)不同(tong)應用(yong)場合(he)選擇(ze)合适(shi)的流(liu)量儀(yi)表才(cai)能達(da)到效(xiao)🈲果。流(liu)量儀(yi)表種(zhong)類很(hen)多，在(zai)使用(yong)方面(mian)各有(you)優劣(lie)，并不(bu)是流(liu)量計(ji)精度(du)越高(gao)越好(hao)，而🐅是(shi)需要(yao)依據(ju)不同(tong)工藝(yi)要求(qiu)和計(ji)量要(yao)😍求進(jin)行合(he)理選(xuan)型［1］。
  在(zai)化工(gong)裝置(zhi)區，有(you)許多(duo)裝置(zhi)自産(chan)蒸汽(qi)，這些(xie)蒸汽(qi)除滿(man)足自(zi)用外(wai)，還要(yao)送往(wang)系統(tong)管網(wang)，但是(shi)在裝(zhuang)置開(kai)車或(huo)檢修(xiu)時，又(you)需要(yao)外部(bu)管網(wang)送入(ru)蒸汽(qi)作爲(wei)能源(yuan)，這就(jiu)帶來(lai)🍓了同(tong)一條(tiao)管道(dao)需要(yao)傳輸(shu)不同(tong)方向(xiang)介質(zhi)的問(wen)題。如(ru)果假(jia)定介(jie)質🤩流(liu)出方(fang)向爲(wei)正向(xiang)流㊙️，那(na)麽介(jie)質🚶流(liu)入方(fang)向就(jiu)是反(fan)向流(liu)。對于(yu)這種(zhong)雙向(xiang)流的(de)工況(kuang)，開♈車(che)或檢(jian)修帶(dai)來🌍的(de)反向(xiang)流發(fa)生頻(pin)率很(hen)低，如(ru)果設(she)置兩(liang)套流(liu)量檢(jian)測系(xi)統，不(bu)僅☁️造(zao)成設(she)備極(ji)大閑(xian)置，還(hai)給安(an)裝和(he)維護(hu)帶來(lai)不🐕便(bian)。如果(guo)選擇(ze)能夠(gou)分别(bie)測得(de)正向(xiang)流量(liang)和反(fan)向流(liu)量的(de)計量(liang)儀表(biao)，就可(ke)以節(jie)約成(cheng)本。常(chang)用于(yu)測量(liang)雙向(xiang)流的(de)流量(liang)計包(bao)括多(duo)孔孔(kong)闆流(liu)量計(ji)、電磁(ci)流量(liang)計、質(zhi)量流(liu)量計(ji)和超(chao)聲波(bo)流量(liang)計，它(ta)們有(you)自身(shen)最✍️佳(jia)的使(shi)用場(chang)合［2］。多(duo)孔孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理和(he)儀表(biao)特點(dian)的基(ji)礎上(shang)，結合(he)具體(ti)項目(mu)介紹(shao)它在(zai)雙向(xiang)流👄工(gong)況下(xia)的選(xuan)型和(he)安裝(zhuang)。
1多孔(kong)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)工作(zuo)原理(li)與特(te)點
  以(yi)孔闆(pan)爲代(dai)表的(de)标準(zhun)節流(liu)裝置(zhi)，是目(mu)前工(gong)業應(ying)用廣(guang)泛的(de)流量(liang)儀表(biao)，其特(te)點是(shi)結構(gou)簡單(dan)、應用(yong)技術(shu)成熟(shu)、産品(pin)标準(zhun)化👣。GB/T2624．2-2006《用(yong)安裝(zhuang)在圓(yuan)形截(jie)面管(guan)道中(zhong)的差(cha)壓裝(zhuang)置測(ce)量滿(man)管📱流(liu)體流(liu)量》第(di)2部分(fen)(孔闆(pan))的5．1．9條(tiao)“雙向(xiang)孔闆(pan)”指出(chu):不切(qie)斜角(jiao)，孔闆(pan)端面(mian)、厚度(du)和邊(bian)緣符(fu)合相(xiang)應規(gui)定，可(ke)用于(yu)測量(liang)反向(xiang)流。多(duo)孔孔(kong)闆就(jiu)是一(yi)種雙(shuang)向孔(kong)闆，可(ke)以用(yong)💋來測(ce)量雙(shuang)向流(liu)。當對(dui)精度(du)和量(liang)程沒(mei)有過(guo)高要(yao)求時(shi)，多孔(kong)孔闆(pan)配差(cha)壓變(bian)送器(qi)是測(ce)量雙(shuang)向流(liu)蒸汽(qi)的最(zui)佳選(xuan)擇。
  多(duo)孔孔(kong)闆也(ye)是一(yi)種差(cha)壓式(shi)流量(liang)儀表(biao)，其工(gong)作原(yuan)理同(tong)标準(zhun)孔闆(pan)一樣(yang)，不同(tong)之處(chu)在于(yu)它将(jiang)多孔(kong)整流(liu)器和(he)标準(zhun)孔闆(pan)集合(he)在一(yi)起，實(shi)現了(le)整流(liu)和節(jie)流的(de)一⭐體(ti)化，基(ji)本結(jie)構如(ru)圖1所(suo)示。圖(tu)1

  當流(liu)體通(tong)過多(duo)孔孔(kong)闆時(shi)，将被(bei)平衡(heng)整流(liu)，渦街(jie)被最(zui)小化(hua)，形成(cheng)近似(si)理想(xiang)流體(ti)，通過(guo)取壓(ya)裝置(zhi)，可以(yi)得到(dao)節流(liu)元件(jian)前後(hou)的壓(ya)⁉️差值(zhi)，根據(ju)伯努(nu)利方(fang)程計(ji)算出(chu)質量(liang)流量(liang)和體(ti)積流(liu)量:

式(shi)中
C———流(liu)出系(xi)數;
d———節(jie)流元(yuan)件開(kai)孔直(zhi)徑，m;
D———管(guan)道内(nei)徑，m;
qm———質(zhi)量流(liu)量，kg/s;
qV———體(ti)積流(liu)量，m3/s;
β———直(zhi)徑比(bi);
Δp———壓差(cha)，Pa;
ε———可膨(peng)脹性(xing)系數(shu);
1———上遊(you)流體(ti)密度(du)，kg/m3。
  多孔(kong)孔闆(pan)除了(le)測量(liang)原理(li)同标(biao)準孔(kong)闆一(yi)緻外(wai)，還具(ju)有自(zi)身特(te)點，這(zhe)也是(shi)它與(yu)标準(zhun)孔闆(pan)相比(bi)的優(you)勢［3］，具(ju)✏️體特(te)點如(ru)⛹🏻‍♀️下:
a．測(ce)量精(jing)度高(gao)。由于(yu)多孔(kong)孔闆(pan)在結(jie)構上(shang)是對(dui)稱的(de)，能夠(gou)🧡對流(liu)體👈進(jin)行整(zheng)流，降(jiang)低了(le)渦流(liu)、振動(dong)和信(xin)号噪(zao)聲，使(shi)得節(jie)流元(yuan)件前(qian)後流(liu)場🧡穩(wen)定性(xing)提高(gao);與标(biao)準孔(kong)闆相(xiang)比，多(duo)孔孔(kong)闆的(de)線性(xing)度提(ti)高了(le)5～10倍。
b．安(an)裝直(zhi)管段(duan)短。前(qian)後直(zhi)管段(duan)要求(qiu)長是(shi)标準(zhun)孔闆(pan)使用(yong)受限(xian)的重(zhong)要原(yuan)因，但(dan)多孔(kong)孔闆(pan)前後(hou)流
場(chang)穩定(ding)，壓力(li)恢複(fu)快，大(da)幅降(jiang)低了(le)對直(zhi)管段(duan)的要(yao)求👉，一(yi)般情(qing)況下(xia)直管(guan)段要(yao)求爲(wei)前2D後(hou)2D，在大(da)管徑(jing)或昂(ang)貴管(guan)材場(chang)合使(shi)用時(shi)可☀️大(da)幅節(jie)約成(cheng)本。
c．量(liang)程比(bi)寬。标(biao)準孔(kong)闆的(de)量程(cheng)比一(yi)般爲(wei)3∶1，直徑(jing)比β一(yi)般爲(wei)0．20～0．75，當超(chao)過此(ci)範圍(wei)時，标(biao)準孔(kong)闆的(de)精度(du)明顯(xian)下降(jiang)。但是(shi)多孔(kong)孔闆(pan)的🔞量(liang)程比(bi)可以(yi)達到(dao)15∶1，選擇(ze)合适(shi)參數(shu)時甚(shen)至能(neng)達到(dao)30∶1，β的範(fan)圍0．25～0．90。
d．永(yong)久壓(ya)損低(di)。多孔(kong)孔闆(pan)流量(liang)計多(duo)孔對(dui)稱的(de)平衡(heng)設✨計(ji)😘減少(shao)✊了🏃🏻‍♂️渦(wo)流的(de)形成(cheng)和紊(wen)流摩(mo)擦，降(jiang)低了(le)動能(neng)損☔失(shi);在産(chan)生同(tong)樣壓(ya)差的(de)情況(kuang)下，永(yong)久壓(ya)力損(sun)失約(yue)爲傳(chuan)統節(jie)流裝(zhuang)置💯的(de)1/3，節省(sheng)了相(xiang)當👣大(da)的運(yun)行成(cheng)本［4］。
2多(duo)孔孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測雙(shuang)向流(liu)的選(xuan)型實(shi)例
  在(zai)一個(ge)年産(chan)120萬噸(dun)精細(xi)化學(xue)品項(xiang)目中(zhong)，配套(tao)建設(she)了由(you)4台480t/h循(xun)環流(liu)化床(chuang)鍋爐(lu)和一(yi)台20MW蒸(zheng)汽發(fa)電機(ji)組成(cheng)的熱(re)電🏃🏻裝(zhuang)置。在(zai)全廠(chang)開車(che)和檢(jian)修時(shi)，需要(yao)用到(dao)大量(liang)的🌈中(zhong)壓飽(bao)和蒸(zheng)汽和(he)低低(di)壓蒸(zheng)汽，這(zhe)些蒸(zheng)汽是(shi)由熱(re)電裝(zhuang)置送(song)出的(de)。在全(quan)廠生(sheng)産裝(zhuang)置💔正(zheng)常運(yun)行時(shi)，包括(kuo)煤🍓氣(qi)化裝(zhuang)置、淨(jing)化裝(zhuang)置和(he)油品(pin)加工(gong)合成(cheng)裝置(zhi)會副(fu)産大(da)量中(zhong)壓飽(bao)和蒸(zheng)汽和(he)低低(di)壓蒸(zheng)汽，這(zhe)些蒸(zheng)汽♈又(you)送⛹🏻‍♀️回(hui)到熱(re)電裝(zhuang)置利(li)🌍用。上(shang)述兩(liang)種規(gui)格的(de)蒸汽(qi)在兩(liang)條💰管(guan)道中(zhong)進行(hang)送出(chu)和👉返(fan)回。爲(wei)節約(yue)成本(ben)，在每(mei)條管(guan)道上(shang)設置(zhi)一個(ge)流量(liang)儀表(biao)來測(ce)量正(zheng)向流(liu)量和(he)反向(xiang)流量(liang)。選取(qu)其中(zhong)一個(ge)流量(liang)計✔️FE-02202爲(wei)例，先(xian)将工(gong)藝條(tiao)件列(lie)出💃，再(zai)進行(hang)具體(ti)的流(liu)量儀(yi)表選(xuan)型，參(can)數詳(xiang)見表(biao)1。

  能夠(gou)測量(liang)雙向(xiang)流的(de)儀表(biao)有電(dian)磁流(liu)量計(ji)、質量(liang)流量(liang)計、超(chao)聲波(bo)流量(liang)計和(he)多孔(kong)孔闆(pan)流量(liang)計。由(you)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)不能(neng)測量(liang)蒸汽(qi)介質(zhi)，因而(er)首先(xian)被排(pai)除;質(zhi)量流(liu)量計(ji)的口(kou)徑過(guo)大，且(qie)其測(ce)量介(jie)質溫(wen)度一(yi)般不(bu)能超(chao)過180℃，因(yin)而也(ye)被排(pai)除;超(chao)聲波(bo)蒸汽(qi)流🔱量(liang)計雖(sui)然能(neng)夠滿(man)足測(ce)量要(yao)求，但(dan)價格(ge)較貴(gui)。最後(hou)，基于(yu)具體(ti)的工(gong)藝參(can)數，選(xuan)用多(duo)孔孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測量(liang)雙向(xiang)流蒸(zheng)汽，選(xuan)型參(can)數詳(xiang)見表(biao)2。

  在選(xuan)好多(duo)孔孔(kong)闆後(hou)，再設(she)計兩(liang)個差(cha)壓變(bian)送器(qi)，分别(bie)測量(liang)🈲正向(xiang)流量(liang)和反(fan)向流(liu)量時(shi)的壓(ya)差值(zhi)，轉換(huan)成4～20mA信(xin)号後(hou)🔴送到(dao)DCS顯示(shi)。另外(wai)，爲了(le)正确(que)測量(liang)蒸汽(qi)的質(zhi)量流(liu)🌈量，在(zai)多孔(kong)孔闆(pan)🌏附近(jin)設置(zhi)了一(yi)個鉑(bo)熱電(dian)阻和(he)壓力(li)變送(song)器，将(jiang)溫度(du)值和(he)壓力(li)值送(song)到DCS進(jin)行溫(wen)壓補(bu)償，得(de)到正(zheng)确的(de)✂️質💞量(liang)流量(liang)。
3多孔(kong)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)
  在進(jin)行多(duo)孔孔(kong)闆流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)時，首(shou)先保(bao)證取(qu)壓孔(kong)位于(yu)管道(dao)上半(ban)部與(yu)管道(dao)垂直(zhi)中心(xin)線成(cheng)0～45°夾角(jiao)(圖2)，以(yi)防止(zhi)不凝(ning)氣或(huo)髒污(wu)物進(jin)入導(dao)壓管(guan)。在安(an)裝導(dao)壓管(guan)時，其(qi)水平(ping)段應(ying)🌈有一(yi)定的(de)坡度(du)，一般(ban)情況(kuang)下導(dao)壓管(guan)🔞的坡(po)度不(bu)小于(yu)1∶100，若項(xiang)目位(wei)于北(bei)方地(di)區，導(dao)🙇🏻壓管(guan)使用(yong)時需(xu)要進(jin)行蒸(zheng)汽伴(ban)熱。兩(liang)🌂個差(cha)壓變(bian)送器(qi)在安(an)裝時(shi)🔞必須(xu)保證(zheng)正壓(ya)💯側和(he)負壓(ya)側的(de)✉️正确(que)。簡單(dan)來講(jiang)，順着(zhe)🚶流體(ti)方向(xiang)，差壓(ya)變🌂送(song)器的(de)正壓(ya)側位(wei)于多(duo)孔孔(kong)闆的(de)上方(fang)，負壓(ya)側位(wei)于多(duo)🔅孔孔(kong)闆的(de)下方(fang)。

  與标(biao)準孔(kong)闆流(liu)量計(ji)相比(bi)，多孔(kong)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)更簡(jian)便:首(shou)㊙️先，它(ta)在結(jie)構上(shang)是對(dui)稱的(de)，安裝(zhuang)時不(bu)需要(yao)考慮(lü)🈲流量(liang)計方(fang)向;其(qi)🤟次，它(ta)需要(yao)的前(qian)後直(zhi)管段(duan)更少(shao)，隻需(xu)保證(zheng)前後(hou)直管(guan)段分(fen)别不(bu)小于(yu)2D即可(ke)。
4結束(shu)語
  在(zai)化工(gong)裝置(zhi)中，選(xuan)擇合(he)适的(de)流量(liang)儀表(biao)進行(hang)雙向(xiang)流量(liang)的測(ce)量，可(ke)以節(jie)約成(cheng)本，爲(wei)企業(ye)帶來(lai)巨大(da)的經(jing)濟效(xiao)益。而(er)多孔(kong)孔闆(pan)流✍️量(liang)計💚就(jiu)是一(yi)個不(bu)錯的(de)選擇(ze)，是一(yi)個非(fei)常合(he)适并(bing)具有(you)推廣(guang)價值(zhi)的節(jie)㊙️能儀(yi)表，具(ju)有更(geng)廣泛(fan)的發(fa)展空(kong)間。

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