二氧化碳流量計在測量中的選型要領(lǐng)及測量中需注意的問(wèn)題
點(diǎn)擊次數：1913 發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 09:18:53
蒸汽流量的測量是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)測量介質(zhì)，對于供暖供熱，會(huì )產(chǎn)生大量中間氣體介質(zhì)的石化企業(yè)來(lái)說(shuō)更是如此，本文所述的單位是一家西北地區的以鋅冶煉、有價(jià)金屬回收為主的生產(chǎn)企業(yè)，公司有煙氣制酸系統一套，為了對鋅精礦冶煉產(chǎn)生的煙氣余熱充分回收利用及回收煙塵，配備一臺余熱鍋爐，余熱鍋爐是利用沸騰焙燒爐供給的高溫煙氣的熱焓來(lái)生產(chǎn)蒸汽。鍋爐通過(guò)熱交換產(chǎn)生飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽用于生產(chǎn)，以達到余熱利用的作用。本文介紹了蒸汽流量計的應用現狀和蒸汽流量計量中存在的問(wèn)題以及如何設備選型升級。
1、流量計使用現狀
我公司原來(lái)安裝流量?jì)x表設備17臺，其中測量蒸汽用流量計4臺全部為孔板差壓流量計，后全部更換為二氧化碳流量計。
2、存在的問(wèn)題
我公司蒸汽流量計量，在使用過(guò)程中一直存在測量不準確的問(wèn)題，由于我車(chē)間的余熱蒸汽過(guò)量，供給其它地方，在計算能耗，進(jìn)行能耗分析、成本結算時(shí)一直和其它用氣單位產(chǎn)生糾紛，對方說(shuō)蒸汽量特別小，而我們這邊計量數據顯示數據這么多，老是出現扯皮推諉。
我公司蒸汽流量計在建廠(chǎng)設計時(shí)采用孔板差壓式流量計，孔板差壓流量計本身存有一定的弱點(diǎn)：安裝相對比較復雜，需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，溫壓補償的需要安裝溫度、壓力變送器；引壓管容易發(fā)生堵塞、容易跑冒滴漏、冬天還需要保溫等，這些原因造成儀表一次性安裝工程量大，費用高，維修工作量也大；孔板為節流型結構，導致壓損大，長(cháng)期運行消耗的能耗也大；長(cháng)時(shí)間運行過(guò)程中孔板外觀(guān)幾何尺寸發(fā)生變化變化，容易造成銳角變鈍，甚至變成喇叭口形，影響系統的測量精度；孔板材料銳角會(huì )變鈍而造成流出系數變化，使的測量誤差增大并且無(wú)法修復改善。
3、流量?jì)x表的選型
蒸汽流量測量方法按照工作原理分，可分為直接式質(zhì)量流量計和推導式也稱(chēng)間接式質(zhì)量流量計兩大類(lèi)。前者直接測量與質(zhì)量流量成函數關(guān)系的變量求得質(zhì)量流量；后者用體積和其他變量測量?jì)x表或兩種不同測量原理流量計組合成的儀表計算求得質(zhì)量流量?，F在人們使用最多的是推導式的流量計，其中以孔板差壓流量計和二氧化碳流量計為主流。二氧化碳流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)的流量計量，如液體、氣體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。沒(méi)有可動(dòng)機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。
我們就孔板和渦街做一個(gè)對比說(shuō)明。
共同特點(diǎn)：測量的對象都是蒸汽的體積流量，先進(jìn)點(diǎn)的設備都帶溫度和壓力補償，通過(guò)變換計算出質(zhì)量流量值。也可以測量液體的流量。精度一般為1.0%-1.5%。
孔板流量計的優(yōu)點(diǎn)：測量范圍可選，比如10-30m3/h，或者30-90m3/h，都可以選擇?？拐饎?dòng)性強?？梢詼y量高溫高壓蒸汽。溫度500°以上，壓力大于40MPa。
缺點(diǎn)：安裝相對其他流量計復雜：需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，不帶溫度、壓力補償的需要安裝溫度、壓力變送器；量程比窄：配國產(chǎn)差壓變送器一般為1：3、好的進(jìn)口變送器為1：6；測量有壓力損失。
二氧化碳流量計的優(yōu)點(diǎn)：量程比寬，智能二氧化碳流量計的量程比一般為1：9、1：10.測量幾乎無(wú)壓力損失。安裝簡(jiǎn)便：安裝方式為法蘭對夾或者法蘭連接式。
缺點(diǎn)：量程范圍與口徑對應比較固定，但是可以采用變徑來(lái)測量一些流量偏小的介質(zhì)?？拐鹦阅苋?。測量高溫高壓蒸汽不占優(yōu)勢，一般測量溫度上限350°，壓力4MPa。
由此可見(jiàn)流量計的選型很是重要。
4、投資回報對比
一臺進(jìn)口渦街大約1～1.5萬(wàn)元人民幣，國產(chǎn)的1萬(wàn)元以?xún)?，而一臺孔板差壓流量計裝置包括差壓變送器、孔板及法蘭、導壓管、閥門(mén)、保溫箱等費用肯定超過(guò)限度萬(wàn)元。
二氧化碳流量計安裝非常簡(jiǎn)單，只需要保證流量計前后有一定的直管段即可，孔板流量計對直線(xiàn)段、同心度、導壓管等都長(cháng)期運行測量精度，孔板的設計由于差壓與流量是非線(xiàn)性關(guān)系，當流量低于30%時(shí)，誤差增大，氣體更為嚴重，另一方面，使用介質(zhì)的長(cháng)期磨損，銳角變鈍，使流量系數發(fā)生變化，也是影響精度的一個(gè)重要原因。而渦街的特殊結構，當精度經(jīng)實(shí)際確定后精度幾乎是不變的。
二氧化碳流量計除在計量上要求周期性標定外，一般不會(huì )出現故障，不需要其他的維護保養費用，而孔板流量計就不一樣，跑冒滴漏，定期排污，灌隔離液，更換導壓管、閥門(mén)、保溫、清洗孔板等，有一定的維護工作量。還有伴熱系統的投入，這還不包括差壓變送器的更新，孔板更新費用。
有嚴格的安裝要求、并且這些部件安裝費時(shí)費力，所以安裝費用是渦街的數倍。
還有其他方面二氧化碳流量計優(yōu)勢更加明顯，如可互換性，量程、可靠性方面。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，二氧化碳流量計的性能更加優(yōu)異。
5、結論
綜上所述，二氧化碳流量計具有管道介質(zhì)壓力損失小，量程比大，測量精度高，在測量工況體積流量時(shí)受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響小，沒(méi)有可動(dòng)機械零件，因此可靠性高，維護量小，儀表參數能長(cháng)期穩定等特點(diǎn)，基于以上討論，針對二氧化碳流量計的優(yōu)點(diǎn)，車(chē)間陸續將不能正常投入生產(chǎn)的三臺差壓流量計更換為二氧化碳流量計，使用過(guò)程中無(wú)任何問(wèn)題，并且維護量大大減少，在公司蒸汽流量測量中的成功應用確實(shí)給流量測量來(lái)許多好處。
1、流量計使用現狀
我公司原來(lái)安裝流量?jì)x表設備17臺，其中測量蒸汽用流量計4臺全部為孔板差壓流量計，后全部更換為二氧化碳流量計。
2、存在的問(wèn)題
我公司蒸汽流量計量，在使用過(guò)程中一直存在測量不準確的問(wèn)題，由于我車(chē)間的余熱蒸汽過(guò)量，供給其它地方，在計算能耗，進(jìn)行能耗分析、成本結算時(shí)一直和其它用氣單位產(chǎn)生糾紛，對方說(shuō)蒸汽量特別小，而我們這邊計量數據顯示數據這么多，老是出現扯皮推諉。
我公司蒸汽流量計在建廠(chǎng)設計時(shí)采用孔板差壓式流量計，孔板差壓流量計本身存有一定的弱點(diǎn)：安裝相對比較復雜，需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，溫壓補償的需要安裝溫度、壓力變送器；引壓管容易發(fā)生堵塞、容易跑冒滴漏、冬天還需要保溫等，這些原因造成儀表一次性安裝工程量大，費用高，維修工作量也大；孔板為節流型結構，導致壓損大，長(cháng)期運行消耗的能耗也大；長(cháng)時(shí)間運行過(guò)程中孔板外觀(guān)幾何尺寸發(fā)生變化變化，容易造成銳角變鈍，甚至變成喇叭口形，影響系統的測量精度；孔板材料銳角會(huì )變鈍而造成流出系數變化，使的測量誤差增大并且無(wú)法修復改善。
3、流量?jì)x表的選型
蒸汽流量測量方法按照工作原理分，可分為直接式質(zhì)量流量計和推導式也稱(chēng)間接式質(zhì)量流量計兩大類(lèi)。前者直接測量與質(zhì)量流量成函數關(guān)系的變量求得質(zhì)量流量；后者用體積和其他變量測量?jì)x表或兩種不同測量原理流量計組合成的儀表計算求得質(zhì)量流量?，F在人們使用最多的是推導式的流量計，其中以孔板差壓流量計和二氧化碳流量計為主流。二氧化碳流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)的流量計量，如液體、氣體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。沒(méi)有可動(dòng)機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。
我們就孔板和渦街做一個(gè)對比說(shuō)明。
共同特點(diǎn)：測量的對象都是蒸汽的體積流量，先進(jìn)點(diǎn)的設備都帶溫度和壓力補償，通過(guò)變換計算出質(zhì)量流量值。也可以測量液體的流量。精度一般為1.0%-1.5%。
孔板流量計的優(yōu)點(diǎn)：測量范圍可選，比如10-30m3/h，或者30-90m3/h，都可以選擇?？拐饎?dòng)性強?？梢詼y量高溫高壓蒸汽。溫度500°以上，壓力大于40MPa。
缺點(diǎn)：安裝相對其他流量計復雜：需要安裝三閥組、差壓變送器、冷凝管、流量積算儀，不帶溫度、壓力補償的需要安裝溫度、壓力變送器；量程比窄：配國產(chǎn)差壓變送器一般為1：3、好的進(jìn)口變送器為1：6；測量有壓力損失。
二氧化碳流量計的優(yōu)點(diǎn)：量程比寬，智能二氧化碳流量計的量程比一般為1：9、1：10.測量幾乎無(wú)壓力損失。安裝簡(jiǎn)便：安裝方式為法蘭對夾或者法蘭連接式。
缺點(diǎn)：量程范圍與口徑對應比較固定，但是可以采用變徑來(lái)測量一些流量偏小的介質(zhì)?？拐鹦阅苋?。測量高溫高壓蒸汽不占優(yōu)勢，一般測量溫度上限350°，壓力4MPa。
由此可見(jiàn)流量計的選型很是重要。
4、投資回報對比
一臺進(jìn)口渦街大約1～1.5萬(wàn)元人民幣，國產(chǎn)的1萬(wàn)元以?xún)?，而一臺孔板差壓流量計裝置包括差壓變送器、孔板及法蘭、導壓管、閥門(mén)、保溫箱等費用肯定超過(guò)限度萬(wàn)元。
二氧化碳流量計安裝非常簡(jiǎn)單，只需要保證流量計前后有一定的直管段即可，孔板流量計對直線(xiàn)段、同心度、導壓管等都長(cháng)期運行測量精度，孔板的設計由于差壓與流量是非線(xiàn)性關(guān)系，當流量低于30%時(shí)，誤差增大，氣體更為嚴重，另一方面，使用介質(zhì)的長(cháng)期磨損，銳角變鈍，使流量系數發(fā)生變化，也是影響精度的一個(gè)重要原因。而渦街的特殊結構，當精度經(jīng)實(shí)際確定后精度幾乎是不變的。
二氧化碳流量計除在計量上要求周期性標定外，一般不會(huì )出現故障，不需要其他的維護保養費用，而孔板流量計就不一樣，跑冒滴漏，定期排污，灌隔離液，更換導壓管、閥門(mén)、保溫、清洗孔板等，有一定的維護工作量。還有伴熱系統的投入，這還不包括差壓變送器的更新，孔板更新費用。
有嚴格的安裝要求、并且這些部件安裝費時(shí)費力，所以安裝費用是渦街的數倍。
還有其他方面二氧化碳流量計優(yōu)勢更加明顯，如可互換性，量程、可靠性方面。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，二氧化碳流量計的性能更加優(yōu)異。
5、結論
綜上所述，二氧化碳流量計具有管道介質(zhì)壓力損失小，量程比大，測量精度高，在測量工況體積流量時(shí)受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響小，沒(méi)有可動(dòng)機械零件，因此可靠性高，維護量小，儀表參數能長(cháng)期穩定等特點(diǎn)，基于以上討論，針對二氧化碳流量計的優(yōu)點(diǎn)，車(chē)間陸續將不能正常投入生產(chǎn)的三臺差壓流量計更換為二氧化碳流量計，使用過(guò)程中無(wú)任何問(wèn)題，并且維護量大大減少，在公司蒸汽流量測量中的成功應用確實(shí)給流量測量來(lái)許多好處。