流量计在企业能源流量计量中的应用及意义

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义（共9篇）

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇1

随着我国经济形势的飞速发展以及加入WTO,国际市场的竞争日趋激烈,我国各行各业都面临着严峻的考验。如何提高企业的管理水平,如何降低生产中成本以提高生产效率,成为一个企业兴衰存亡的关键。其中,能源消耗是所有企业必须要计入生产成本的重要支出项目,所以正确,合理地使用能源就成为了企业管理的重要内容。

能源的计量现在大多采用各种形式的流量计产品,对燃气、燃油、蒸气等多种形式的动力能源进行准确计量通常应用在如下这些场合。

1)锅炉出口蒸汽流量、热网蒸汽流量、冷凝水及各种用汽设备耗汽量的计量。

2)供水,回水流量计量；

3)燃气流量,燃油流量；

4)压缩空气产量和用量的计量；

5)其它气体流量计量(氧气、氮气、二氧化碳等)。

目前国内规模较大,自动化水平也比较高的企业,大多应用了各种流量计,以提高企业管理水平,节约能源,降低生产成本,从而提高企业的竞争力。

采用流量计的意义:

1.提高了计量的管理水平

计量工作能为企业服务,为管理者提供科学的数据。通过计量对各单位实行贸易结算或成本考核,可降低能耗,杜绝浪费从而提高企业的经济效益。企业通过选用精度高性能可靠的计量产品,能得到准确的能源消耗数据,从而便于企业决策者合理地使用能源和分配能源,对能源的使用进行量化管理。对管理者来说其重要意义在于管理观念上的转变,对能源的使用由过去的定性估算到定量的管理。

2.节能降耗提高生产效率

由于安装了计量仪表,管理者就可以对企业能源消耗的全过程进行跟踪计量,使得某项产品生产或加工全过程所需要消耗的能源数量有准确的数据,从而管理者可根据能耗与产出的比例看是否需要改造设备,进一步提高生产力,既节能又得到理想的经济效益。

再者,由于管道设备如疏水器,阀门陈旧老化,管道跑漏现象时常存在,通过计量就可准确判断,同时查找从而及时维修。安装了计量仪表后,要按流量计提供的数据进行收费或结算,这将迫使能源的使用方和提供方都积极采取措施将存在的跑,冒,漏等这些浪费能源现象及时加以治理,达到双方认可的收费依据。

还有,安装流量计以后,能有效制止偷用企业能源的行为。比如对比较大的管网,经常存在擅自接汽、接水现象,这种无计量不计费的能源使用极其浪费,通过流量平衡计算,可以发现制止此类行为。

3.安全生产

流量计除了有以上作用外,还有提高安全生产的用途。例如,通过对锅炉燃料消耗计算,出口蒸汽或热水的计量,可对锅炉的热效率进行测定。同时根据计量数据,配合其它仪表如温度压力及水位仪表等就可准确判断锅炉工作是否正常。又如, 在泵的出口安装流量计,可以判断泵出量够不够,同样通过管网各点的流量计,可以知道整个管网的工作状况。流量计可以说是工程人员的眼睛,安全生产离不开它。

4.树立节能意识保护环境

过去没有计量仪表,人们对水,蒸气,氧气,空气等能源的使用是只用不节,没有计量也就不存在按表收费,必然造成随意使用甚至浪费,这种现象在安装计量仪表后,由于要进行成本核算,就可以得到有效控制,同时提高了使用者的节能意识,同时,能源的节约就意着减轻了环境污染,保护环境是所有企业与公民的义务。

总之,在市场经济中,经济手段最有效。只有对能源的使用采取计量手段,进行成本考核,各使用者才会有节能意识,自觉严格管理,节约和合理用能,同时淘汰用能超大的设备,采用节能技术和设备。实践证明,实施能源考核可以有效降低企业成本,提供企业效益。

以下提供几个具体的实例

例一:某供热企业

过去末安装计量仪表,每年为用户供应的蒸汽按用户的使用面积进行估算收费。这样的结果一是企业消耗的煤,锅炉进水和产生的蒸汽不知其量,二是用户按使用面积结算,用多用少都一样,造成收费不公和很大的能源浪费。该企业为了节约能源,加强管理手段,采取了一系列措施。

第一步,每台锅炉的进水口和出水口均安装了涡街流量计,这样进入锅炉的水有准确的数字,产生的蒸汽也有具体的吨数,经比较后发现两者差值较大。由于涡街流量计准确地提供了进水和产出蒸气的比例,使企业判断出问题出在锅炉的燃烧效率低,针对此种情况,对锅炉的燃烧室进行了改造,同时严把燃料的质量,从而大大降低了生产成本。

第二步,为了合理地向用户收费,企业在通往用户的每条管道里都加装了涡街流量计,同时在用户的入口也加装了同样的流量计,双方均按表的数值进行结算。这样的效果是促使用户注意节能,同时也使收费更合理。

例二:某供热企业

供热企业安装了涡街流量计,每月按表收费,供热地点距用户700米,用户总反映流量计显示的数值总大于他们实际用量。通过反复核查生产工艺,确认蒸汽量的使用没有如此之大。这样用户又在自己蒸气管道入口加装了一台同型号的流量计,结果测出该流量计的数值小于锅炉房供出的流量计的数值,并且自己入口端的流量计和实际使用值基本吻合。这样判断出可能是700米的管线存在问题,进行核查后发现无保温,且多处漏汽,造成能量的损失。企业通过对700米管线的改造和处理,达到了两表数值基本接近,不仅双方均满意而且大大节约了能源。

例三:某工厂

某工厂空气站向该厂各车间供应压缩空气,在末安装流量计前,两台压缩机即使同时工作,有时空气压力还达不到要求,这样不仅耗费电能,也缩短了压缩机的使用寿命,长期工作造成故障频出。为了节约能源,工厂和内部各车间采用合理的结算办法,在各车间都安装了涡街流量计,在成本核算时,增加了压缩空气用量这一项,这样一来,各车间都开始节能。有的工人讲,过去用空气阀门从来不关,随意漏,装上表后,工作时又加了一项任务,必须随时关阀门,通过这样的改造,有时一台压缩机工作就能满足全厂要求,仅压缩机耗电量这一项就节约达30%左右。

例四:某石化厂

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇2

1 时差式超声波流量计的测量原理

时差式超声波流量计采用了先进的数字处理技术和声波时差探测法, 用于测量流体流速对双向声波信号的影响, 其传感器探头 (T1和T2) 以一定的间距安装在管壁外侧, 交替发射和接收超声波。当超声波在静止的流体中传播时, 从T1到T2的声波信号传送时间与从T2到T1的传送时间相同。当流体流动时, 上游传感器T1向下游传感器T2发射一个信号, 同时, 下游也向上游发射信号。由于流体流速对超声波信号的作用, 加快从上游到下游方向的信号传播速度, 同时, 减慢从下游到上游方向的信号传播速度, 两个信号之间便产生了时间差, 由此可求得流体流速, 再与圆管的流通截面积相乘计算出流量。流体流速的基本计算公式如下:

式 (1) 中:Vf为流速;K为标定系数;dt为上下游传感器测量时间差;TL为测量出的声波平均穿过流体时间。

测量原理如图1所示。

2 供水管道A超声波流量计无信号的原因

影响时差式超声波流量计计量的因素很多, 比如传感器探头的安装方式、上下游直管段的长度、工艺管道参数等。为了确定供水管道A时差式超声波流量计出现信号中断的原因, 分别从以下2方面进行了检测分析。

2.1 换能器探头安装方式的检测

目前, 传感器探头的安装方式主要有V法和Z法两种, 如图2和图3所示。其中, V法安装的超声波信号行程会增加1倍, 适用于小管径、管道条件好的流量测量;Z法安装超声波信号衰弱较小, 适用于大管径, 一般而言, D>300 mm的管道易采用Z法安装。

根据传感器探头的安装方式, 某供水管管径为DN600, 因此, 传感器探头采用Z法, 安装完成出现了信号中断的现象;采用V法安装方式进行试验发现, 无论采用哪一种安装方式, 均会出现信号中断的现象。所以, 排除了安装方式原的因。

2.2 上下游直管段长度检测

对超声波流量计安装在直管段上下游的长度有明确的要求:上游直管长度在10D以上, 下游在5D以上, 同时, 尽量远离泵和阀门, 避免有扰动因素产生。根据时差式超声波流量计计算管道内流体流速的公式, 标定系数K是雷诺数的函数, 当直管道不满足长度要求要求时, 流体从稳定层流过渡成紊流状态, 流速分布不均匀, 标定系数K将产生较大的变化, 引起测量准确度下降。如果在靠近三通、阀门的区域 (即不满足直管段长度) 安装传感器探头, 流体易从层流转成紊流、涡流状态, 紊流、涡流的产生使流体中有一定的气体存在。由于气体会受到一定的声阻抗, 使声束分散, 尤其是当含气量大时, 将大大减小超声波信号的强度, 造成信号中断。

根据上述分析及现场勘测发现, 该供水管道A时差式超声波流量计安装位置、下游长度不满足要求, 在探头安装位置下游附近管道管径由DN600变为DN800, 且接有1根DN200的支管。因此, 在供水高峰期时, 此段因受到三通、阀门的影响, 水流易产生紊流、涡流, 进而产生气泡, 大大减小了声波信号的强度, 导致时差式超声波流量计出现信号中断的现象。将传感器探头向一侧移动7 m后, 其位置满足了上下游直管段长度的要求, 利用便携式超声波流量计在此位置进行水流计量检验, 其结果信号良好。由此可见, 之前传感器探头安装直管段长度不满足要求造成了信号中断。

通过上述分析得出, 供水管道A超声波流量计在供水期间出现信号中断是因传感器探头安装位置不满足直管段长度要求而造成的。

3 超声波流量计的改造

根据上述故障分析, 结合超声波流量计拆除、安装方便的特点, 此次改造不需要改动管路, 仅改变传感器探头安装位置即可。

根据传感器探头安装位置直管段长度的要求, 该供水管道A计量井向一侧移出7 m, 沿用原超声波流量计, 重新安装, 安装方式采用Z法。计量井设计要求防水, 设置了日常巡检站台, 底部设计了水槽, 且有爬梯至底部。

由于供水管道A埋设在地下, 其外管壁涂有防锈漆, 会出现较小的腐蚀坑。在安装前, 先对管道表面进行清污处理。具体处理措施如下: (1) 探头平行安装于地面, 即水平安装, 分别位于管道水平两侧; (2) 去除管道表面的防护层, 清除管道表面的铁锈、污垢等; (3) 打磨安装位置, 打磨面积为探头面积的3倍; (4) 将耦合剂涂满探头的整个发射表面, 不能有气泡存在; (5) 在打磨管道表面涂上硅脂; (6) 将探头牢牢地贴紧在管壁上, 用钢带固定探头 (探头发射方向相对) 。

4 结束语

综上所述, 在供水企业中, 时差式超声波流量计具有卓越的性能和广泛的适用性, 且计量结果精确、可靠。但在供水企业超声波流量计的应用中, 对超声波流量计的安装要求十分严格。因此, 在超声波流量计的安装过程中, 相关安装人员要严格按照规范标准操作, 还要加强其维护和管理工作, 从而确保计量结果的准确性, 促进供水企业的健康发展。

参考文献

[1]肖国灿.超声波流量计在热水交接计量的应用[J].工业计量, 2015 (S1) .

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇3

涡轮流量计是一种流量测量仪表，通过流动流体的动力来驱使涡轮叶片旋转，涡轮叶片的旋转速度与体积流量近似成正比例关系。而且通过流量计的流体体积示值是以涡轮叶轮转数为基准的。

当天然气进入流量计时，首先要经过气体涡轮流量计内部特殊结构的前导流体并加速。在流体的作用下，涡轮叶片会与流体流向形成一定角度，这个时候涡轮就会产生转动力矩，这个转动力矩需要克服阻力力矩和摩擦力矩之后才能带动涡轮开始转动。当转动力矩、阻力力矩和摩擦力矩达到平衡时，涡轮的转速就会恒定。而且涡轮转动速度与流量成线性关系。叶轮的转速经一副齿轮减速，同时由一个密封的磁性耦合器件将转动的趋势传到仪表外部的机械式计数器。利用电磁感应原理，通过旋转的涡轮叶片顶端导磁体周期性地改变磁阻，从而在线圈两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，测出脉冲信号的频率便得到流量的大小。涡轮流量计要与流量计算机配套使用，流量计算机中含有温度、脉冲、压力检测通道，并配有各种通讯接口。

主要特點：

1、精度高、无零点漂移、高量程比、重复性好。由于涡轮流量计采用的是高质量的轴承和独特的导流片，大大增强了它的抗磨损性能，而且还能够在恶劣的环境下进行测量，测量数据不失真。

2、采用的是脉冲输出信号，容易对信号进行数字化。

3、采用了先进的超低功耗单片微机技术，使得整体的功能增强、功耗降低，从而使它的各项性能也更加优越。

4、涡轮流量计的叶轮具有防腐的效果，外部采用的也是全不锈钢结构，本身具有较强的抗磁干扰和振动能力，大大增强了仪表的使用年限。

5、维修容易，而且其内部含有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可以在很短的时间内将其组合完成。

通过上述对涡轮流量计主要特点的介绍，我们知道，涡轮流量计的各项性能优越，且功能较强大，所以，其应用也相当的广泛，例如，石油、天然气、液化气和低温流体等。在欧洲、北美以及我国西气东输一线、二线和川气东输管线等等，也大量的使用涡轮流量计进行贸易计量，显然，涡轮流量计已成为广泛使用的天然气流量计。

二、涡轮流量计在天然气流量计量中的应用

随着我国天然气工程的蓬勃发展，涡轮流量计正广泛的应用于天然气贸易结算过程中。利用涡轮流量计计量天然气流量之前，首先要安装涡轮流量计，安装涡轮流量计之前，要确认输气管线是清洁的，且没有水、脏污等这些能够对涡轮叶片和涡轮流量计机械部分造成损坏的杂质，如果被测天然气中含有杂质，必须要添加过滤器，防止涡轮流量计损坏。涡轮流量计在安装的时候应该要保持水平，尽量不要垂直安装，如果天然气管道中含有水，则涡轮流量计要倾斜摆放，保证天然气能够从流量计中出来。天然气的传输方向要与涡轮流量计上标注的方向一致，不得反方向安装。一般推荐在涡轮流量计的入口和出口端各加接一段直管，入口端长度要不小于10倍管段内径，出口端长度不小于5倍管段内径，或者可以在阻流设备与涡轮流量计之间安装整流器。

三、涡轮流量计在实际应用中存在的问题及相关建议

由于各种因素的影响，涡轮流量计在实际应用的过程中还是存在一些问题的。常见的问题有：无信号、运转速度忽慢忽快、涡轮流量计不计数、负偏差增加（准确度降低）以及设计流量与实际流量不匹配等等。针对上述问题可以提出如下建议：

1、对于无信号的情况，要先检查电源，检查电源没问题后再对涡轮流量计本身进行检查，并判断是一次仪表还是二次仪表的故障，如果二次仪表没有问题，则检查信号线是否正确连接，如果仍然无信号输出，也有可能是流体的流速太慢或者传感器出现了问题，导致检测不到信号。

2、对于运转速度忽慢忽快的情况，首先可以通过调整仪表系数来控制速度，如果仪表系数变化较大，也可以检查插入杆深度是否恰当，大多数情况下，是由于叶轮无法运转，流量计内部含有污物，可以使用盐酸来清洗污物

3、对于涡轮流量计不计数的情况，可能是由于电源或者开关接触不良导致的，所以要对涡轮流量计内部的器件进行检查，检查各个部件是否出现故障，如果出现了故障，要及时修理或更换零件。

4、作为速度式流量计，随着运行时间的增加（通常在运行两年后），内部轴承会逐渐磨损，容易造成叶轮转速变慢（与正常相比），计量负偏差增大，从而引起计量偏少的现象，对大流量的计量影响尤为突出。建议改善方式：与生产厂家及代理商积极沟通，进行有针对性的维护或者干脆定期更换轴承。

5、在计量管理中，常常会遇到流量表设计流量与实际流量不匹配的问题：要么设计流量过大，起步流量高，投产后造成小流量时不能正常计量甚至不计量（俗称“大马拉小车”）；要么设计流量过小而造成过载运行甚至流量计损坏（俗称“小马拉打车”）。避免上述问题的发生，需要在仪表选型前，充分掌握下游用气单位及用气设备的负荷情况，考虑到相关的影响因素；同时，运行中随着用气情况的变化对计量表也要作相应调整。这些也是对输差控制的一项重要手段。

四、结束语

作为贸易计量仪表，利用涡轮流量计进行天然气流量计量，在我国天然气流量计量中的应用已相当的广泛。因此，作为管理单位，需要加强规范化管理：建立相应运行档案，定期对涡轮流量计进行维护保养，按时查看其安全性和运行状态并进行数据备份，严格按照使用说明书进行操作，执行法定周期检定制度，保持同生产厂家的技术交流，适时进行技术升级更新，确保涡轮流量计安全、正常运行。

参考文献：

[1] 肖伟生，林敏，刘骁.天然气涡轮流量计的应用与故障分析[J].中国石化天然气分公司计量研究中心，2011（7）

[2] 吴静，张学明.浅议天然气计量用涡轮流量计[J].现代计量仪器与技术，2012（6）

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇4

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当人们开采石油时，需要知道每个油层的产量是多少，以便掌握油层的产能发挥出来没有，也必须应用流量计测量产量，那么这时候ZR-LWGY涡轮流量计就派上用场了。

石油是从地下数千米深处的地层里往外开采的，要想测量油层的产量，需要把流量计沿油井下到油层所在的部位去测量，这就叫流量测井。由于油井内数千米深处的压力高达数百个大气压，温度往往超过100摄氏度，并且油井的直径一般只有10厘米左右，因此必须采用特殊的井下流量计。它是由流量传感器和复杂的电子线路组成的，测井时通过计算机系统自动控制，测量信号由电缆传输到地面记录和显示。

流量测井采用的流量传感器有好几种，目前最常用的是涡轮流量计。ZR-LWGY涡轮流量计的传感器由装在枢轴上的叶片组成，枢轴上装有磁键或不透光键，轴承一般采用非常耐磨的工业蓝宝石。由于涡轮的叶片具有一定倾角，当流体流过叶片时会产生一个转动力矩，使得涡轮转动。流体的速度越高，涡轮的转速也越快，通过刻度可以建立二者之间的关系。测量记录涡轮每秒转动的周数，便可以推算流体的速度，再乘以流动截面面积，就得到流体的体积流量。

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇5

NetFlow技术在广东气象网络流量监测分析中的应用

该文分析了NetFlow技术的基本原理, NetFlow协议的.功能、用途、交换特点及NetFlow数据报文格式.作为NetFlow在网络测量中的应用,重点介绍了基于NetFlow的流量测量系统的架构,详细介绍了NetFlow技术在广东省气象局网络流量监测中的应用.结果表明:利用NetFlow技术监测网络流量非常有效,在实际业务应用中发挥了很好的作用,NetFlow技术适用于大型网络的流量采集分析.

作 者：肖文名 郎洪亮 陈晓宇 Xiao Wenming Lang Hongliang Chen Xiaoyu  作者单位：肖文名,陈晓宇,Xiao Wenming,Chen Xiaoyu(广东省气象信息中心,广州,510080)

郎洪亮,Lang Hongliang(国家气象信息中心,北京,100081)

刊 名：应用气象学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE 年，卷(期)： 18(6) 分类号：P4 关键词：流量分析   NetFlow技术   网络监测  

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇6

应用法拉第电磁感应定律做为测量原理的电磁流量计, 是目前工业中测量导电液体流量的常用仪表。它的应用很广, 可以测量各种腐蚀性介质以及带有悬浮颗粒的浆液。其工作原理如图 (一) 所示:

设在均匀磁场中, 垂直于磁场方向有一个直径为D的管道。管道由不导磁的材料制成管道内表面衬挂绝缘衬里。当导电的液体在导管中流动时, 则导电液体切割磁力线, 于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势, 如安装一对电极, 则电极间产生和流速成比例的电势差。

E=BDυ*10-8伏

其中:E——感应电势 (伏) ;

B——磁感应强度 (高斯) ;

D——管道内径 (厘米) ;

υ——液体在管道中的平均速度 (厘米/秒)

实际使用中的电磁流量计, 都是采用交变磁场工作, 此时

B=Bmax*simωt

E=Bmax*simωt*D*υ*10-8= (4Q/Dπ) *10-8*Bmax*simωt=KQ

其中K=4*10-8*Bmax*simωt/πD

流量Q=πDE*108/4Bmax*simωt即感应电势E和流量Q成正比。

对于一台仪表来说, 磁感应强度是已知的, 并且基本不变。所以, 只要设法测出E, 则流量Q就知道了。

二电磁流量计的安装

电磁流量计的安装位置可以自己根据需要选择。并且其传感器可以倾斜或者垂直安装。但是, 不管采用何种形式的安装, 都要注意二个电极的轴线必须大致在水平方向上。如 (图二) 所示。

还要注意电磁流量计的传感器要安装在能保证测量管中充满被测介质, 不能有非满管或有气泡聚集在测量管内的现象。所以不要把传感器安装在管道的最高处, 而要安装在较低的向上倾斜的管道上。在垂直管道上安装时, 不要安装在液体流向自上而下, 而要安装在自下而上的管道上。不可将传感器安装在水泵的入口处, 因为此处很容易形成真空, 影响计量效果。

3.安装传感器时要注意传感器上箭头的方向, 是指液体流动的方向。

4.虽然电磁流量计的传感器对震动不很敏感, 但如果安装在震动较强的地方时, 需要在安装传感器的管道二侧加支撑。

5.如果被测介质是严重污浊液体或容易在管道结垢的液体, 可以在安装传感器的测量管上加一个旁通管, 以便于拆卸清洗。如 (图三) 所示。

对于DN≥350的管道, 如果增加旁通管成本较高, 也可以采用刮刀式电极的传感器, 当需要清理传感器电极上的污物时, 可以打开外壳盖板, 旋转几圈旋钮就可以了。也可以采用可拆卸电极式的传感器, 拆卸电极时, 可带压进行, 不影响工艺设备的运行。但是, 以上二种只是清洗传感器的电极, 如果传感器的测量管道被严重污染结垢, 还是需要将传感器拆下清洗。

6.在电磁流量计传感器安装的要求上, 对直管段长度的要求一般在传感器上游侧不小于10个D (D为管道的直径) , 在下游侧不小于2D。但在实际的安装中, 由于我们公司地处山区, 受地理环境的制约, 特别是大口径管道, 要满足上游侧10个D较困难, 根据我们的实践, 上游侧一般能保证5个D计量效果也不错。

7.对转换器的安装, 一般安装在室内, 不要直接暴露在阳光下就可以了。

8.电磁流量计接地环的安装, 针对工艺管道的内表面没有绝缘涂层、有绝缘涂层和具有阴极保护的三种不同的管道, 要采用三种不同的安装方式。

三电磁流量计的运行和维护

电磁流量计在运行中出现的故障是指流量计经调试并正常运行一段时间后出现的故障。常见的运行期故障一般由流量传感器内壁有附着层、雷电打击、运行环境条件变化以及系统零位改变等因素引起的。

1. 传感器内壁附着层

如果测量的介质是脏污流体, 运行一段时间后, 常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层, 则电极回路将出现断路, 仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率, 则电极回路将出现短路, 仪表也不能正常工作。所以, 应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层。

2. 雷电打击

雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流, 使仪表损坏。它主要通过电源线、励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途经引入, 尤其是从控制室电源线引入的占绝大部分。

3. 环境条件变化

在调试期间由于环境条件尚好 (例如没有干扰源) , 流量计工作正常, 此时往往容易疏忽安装条件 (例如接地并不怎么良好) 。在这种情况下, 一旦环境条件变化, 运行期间出现新的干扰源 (如在附近管道上进行电焊, 附近安装了大型变压器等) , 就会干扰仪表的正常工作, 输出信号就会出现波动。

4. 系统的零点变化

正常运行情况下, 电磁流量计的系统零点随着系统的长期运行而使元器件老化、励磁线圈绝缘强度降低、测量电极极化与污染、系统接地电阻 (电位) 增加等因素均会造成系统零点的变化与漂移。所以, 要定期检查流量计的系统零点, 进行调整和维护。电磁流量计的系统零点在传感器充满介质且不流动时出现。此时可对系统进行零位调整。

四结束语

在工业水计量中, 我们以前使用过标准孔板、阿牛巴流量计以及超声波流量计, 通过比较电磁流量计较适合在钢铁厂用于工业水的计量, 因为它有很多特点:1、精度较高, 完全能满足生产工艺的要求;2、冬天无需考虑防冻保暖的问题;3、节约能源, 几乎没有压力损失4、性能较稳定, 维护量很小。在实际使用中效果较理想。

摘要：流动物体的准确测量一直是个难题, 特别在钢铁行业。钢铁厂由于在生产中产生粉尘多, 振动剧烈和高温、潮湿等原因, 仪表工作环境较差, 要保证测量数据的长期准确可靠难度更大。而现在, 企业管理考核对数据准确性的要求越来越高。形势逼迫我们必须提高工作质量, 拿出符合考核要求的数据产品。对于流体的测量现在已经有品种繁多的各种测量原理的流量仪表。经过多年安装、使用和维护实践, 本人认为电磁流量计用于钢厂工业用水的计量效果较理想。现将其总结, 供大家参考。

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇7

我公司现正在使用的热式质量流量计的敏感元件在受到水的影响后, 温度差减低, 使指示偏高, 直至到指示无穷大, 使计量设备无法满足经济核算和检测要求、而且该质量流量计在转炉煤气脏污、含水的恶劣条件下, 仪表经短期使用就已经失准, 必须重新更换质量流量计。

在查阅大量的现有流量计的技术资料, 决定采用防堵型的智能毕托巴式流量计来代替质量流量计对转炉煤气进行测量。

2 改进后流程图

通过一年的现场使用证明:此次改进解决了转炉煤气的大管径、低流速、工艺介质湿度大、测量介质脏、污等问题。由于安装了一次阀门, 所以可以随时在生产中拆除、安装;同时该流量计还有量程范围宽、不截流, 压损小、测量精度高等优点, 是测量转炉煤气最佳测量元件。改进后的测量工艺非常简单。现在安装的两套测量转炉煤气的毕托巴式流量计每套只需3.5万元, 两套计量设备较原来用热式质量流量计投入减少一半还多的资金投入。同时由于少了二次显示仪表, 又减少维护人员的工作量, 经系统的运行试验, 改进后的计量系统完全满足了设计要求。那么探针流量计为什么能够测量工艺环境较差的转炉煤气呢?

3 毕托巴流量计原理及性能

3.1 原理

该流量计是采用毕托管原理, 是提取管道中心的流速, 再转换算成流体的体积流量与质量流量的一种差压式流量系统。

其原理是将传感器插入管道中心, 总压孔对正流体的来流方向, 静压孔对正流体的去流方向, 总压与静压之差即为管道中心的实测差压, 再根据该探针用高精度检定设备 (风洞) 标定曲线所拟合出该点的标准差压信号, 并将同步测得的压力、温度信号同时输入智能积算器、或直接接入DCS系统, 一方面对探针的流量方程进行计算, 另一方面对被测介质的压力温度进行补偿, 以保证测量精度, 再由数字显示出差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量等的参数。

毕托巴流量计的有关计算公式:

流速:

∆P:风洞标定修正后的标准差压

Q质量=Q体积×ρ

K:管道修正系数

3.2 性能特点

a精度高:在3%~100%的量程范围准确度为0.2%,

其决定因素有:

(1) 每台流量计都经过标准的风洞上从0米/秒的风速一直标定到150米/秒的风速, 同时得出该流量计的修正系数。

(2) 将4~20m A的标准信号分成n段, 用n个修正系数修正, 从而保证流量计在全量程范围内的准确度。

(3) 又根据清华大学几十年在各种介质、压力、温度下的补偿数据, 以及不同的直管段、各种工况下的应用管道模型测试的试验数据聚合的数据库。

b节能、可靠性高、耐高压、安装方便、对几何形状无要求、不要求直管段、可在线安装检修等。

4 配套仪表

BTB—4602智能流量积算仪:精度为0.2%, 通讯接口RS485/RS232。

功能:压力、温度补偿、开方积算、为变送器提供24VDC的供电电源, 可显示瞬时、累积流量, 同时能显示温度、压力、并有清零功能。

5 探针流量计的压力损失比较的实例

我们有一测量点, 管径为377mm, 压力为7k Pa, 密度1.293kg/Nm3, 流量为2970N m3/h, 智能毕托巴的差压为0.202k Pa。

毕托巴产生的压损:PPLV=0.03 x0.202=6.060 x 10-3k Pa

根据公式, 功率损失:Hp=Q x PPL/η

标准流量:Q0=2970N m3/h (273.15K, 108.32k Pa)

换算成工况流量:Q=2.043 m3/S (273.15K, 108.32 k Pa)

假设电动机的效率:η=80%

则:毕托巴损失的功率:Hp=2.043 x6.060 x 10-3/0.8=0.015 (KW)

一年按365天, 每天运行24小时, 每度电0.5元, 毕托巴流量计一年的能耗换算成电费:元/年=365 x 24 x 0.015 x 0.5=65.7元/年。

如果同一测点改用孔板、或微型锥流量计, 同样的条件下, 其产生的压力损失:PPL0=0.5 x 1=0.5k Pa

功率损失:Hp=2.043 x 0.5/0.8=1.227 (k W)

一年按365天, 每天运行24小时, 每度电0.5元, 毕托巴流量计一年的能耗换算成电费:元/年=365 x 24 x 1.227x0.5=5593.3元/年。

每运行一年毕托巴流量计和孔板、微型锥流量计相比节省的运行费用为5593.3–65.7=5527.6元/年。

每运行一年毕托巴流量计和孔板、微型锥流量计的能耗相比为:1.18:100。

通过上述可以看出毕托巴流量计与孔板、微型锥流量计相比, 每年间接的经济效益非常明显, 且毕托巴流量计的压损非常小。

6 结束语

通过多种流量计的对比, 可以看到毕托巴流量计的优越性能, 所以毕托巴流量计在短短2年多的时间里, 得到使用者认可, 相信在未来的测量中, 会越来越显示出其高精度、压损小、适用面广、使用寿命长的特点, 将会更加广泛的应用在各种能源介质的检测中。

摘要：在工业企业中, 随着科技的进步, 技术人员能力的提高, 针对工业仪表的技术改造就显得尤为重要, 既能减少维护人员的工作量, 又能提高测量准确性。

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇8

1现状

目前,金属刮板流量计和腰轮流量计使用较多,频繁出现故障,通过对这两种流量计的使用状况进行分析,存在高故障率的原因:近年来,各采油区域含水率不断升高,原油携带泥沙、泥浆量增加,使腰轮流量计轴和轴套偏心,轴套碎裂;采出液含有聚合物、三元化合物等容易使铸铁和普通合金钢体产生腐蚀和结垢的现象,造成这两种类型原油流量计磨损情况严重,转子间、刮板间的间隙相对增大,漏失量增多,致使原油流量计误差超差情况较多,影响原油计量。

2节能双螺旋容积式流量计

2.1工作原理

双螺旋流量计的核心部件是1对螺旋转子,螺旋转子的截面似斜腰子状,2个螺旋转子大小相同,曲线形状相同,旋转方向相反,分别为左螺旋转子、右螺旋转子。螺旋转子被固定在转子轴上,当液体从正方向流经转子时带动转子转动,转子与测量室壳体将流入的被测液体分割成已知体积的“液块”并排出,由于计量腔的容积是一个固定值,所以,被测液体的流量与螺旋转子的转数成正比,转子的转数通过安装在其中一个转轴上的正齿轮转动切割磁电式传感器的磁力线,从而产生正弦脉冲信号,信号被智能流量转换器采集并处理,即通过与转子轴联接的变速机构,出轴密封机构和精修度修整器,将旋转的次数减速后传递到计数器,积算体积流量。当流量计的积算误差超过规定时,可以借助精度修正器直接调整[1]。双螺旋容积式流量计的理论流量计算公式如下:

qf=n V(1)

式中:qf——工况下的体积流量,m3/h;

n——旋转体的转速,r/s;

V——旋转体每转一周所排流体的体积,m3/r。

2.2双螺旋流量计结构

双螺旋容积式流量计主要由壳体、双螺旋转子、驱动齿轮、齿轮箱、出轴密封机构、精度修正器、计数器等组成(图1)。

3流量计应用情况

腰轮流量计、刮板流量计、双螺旋流量计材质及技术特性见表1。

3.1使用情况

针对厂腰轮流量计和刮板流量计故障率高的情况,在南三一联合站安装使用双螺旋容积式流量计1台,在相同工况条件下,与原有的刮板、腰轮流量计对比(3种流量计精度等级都为0.2级),利用厂体积管在线检定,3种流量计的检定数据见表2。

经过厂体积管现场在线检定,在相同工况条件下,对比3种流量计的检定参数,双螺旋流量计的基本误差最小,重复性最好。并且该双螺旋流量计自2013年9月22日安装使用1年(2个检定周期)无维修,而其他2种流量计各维修校正1次。

3.2维修情况

双螺旋流量计投入联合站使用1年时间里无维修,厂现有金属刮板和腰轮流量计180多台,由于现采出液(高含沙、含水、含聚合物)造成每年这2种流量计大修至少22次,1台流量计维修成本在9000元左右,每年维修费用大约20万元,增加了油田生产成本。而双螺旋容积式流量计的结构材质在3种流量计中是最好的,有效减少大修次数,无形中节约油田生产成本。

4结束语

1)双螺旋容积式流量计的材质为高级不锈钢材质,耐腐蚀性极强,具有防沙功能,允许被测液体含有少量微细固体颗粒。

2)双螺旋容积式流量计螺旋转子的独特设计,使流量计流量范围比刮板和腰轮流量计的流量范围提高约30%,并且误差最小,重复性最好。

3)由于在每个流量计上只用1对(2个)转子,与刮板、腰轮流量计相比,体积和重量约减少了60%~70%,同时流量计的底座设计有4个万向轮,搬运、拆卸、安装非常方便。

4)双螺旋容积式流量计应用在转油站计量上,当液体流过计量腔时,1对螺旋转子作等速旋转,保证排量均衡无脉动,震动及噪声很低;结构简单、精巧,便于维护,直接啮合式的螺旋转子接触部分无滑动,减少齿轮间的机械磨损,采用高级不锈钢材质,使用寿命长。

参考文献

流量计在企业能源流量计量中的应用及意义 篇9

焦炉煤气是指炼焦用煤在炼焦炉中经过高温干馏后, 在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体, 是炼焦工业的副产品, 主要由氢气和甲烷构成, 并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类, 其热值高, 在钢铁企业中被广泛使用。而焦炉煤气因含有焦油焦油、苯、萘、水气等杂质, 容易堵塞测量设备, 一直困扰着焦炉煤气流量的计量工作。

1 焦炉煤气计量的难点所在

目前, 韶钢测量焦炉煤气的方式主要有孔板流量计、文丘利流量计、V锥流量计等传统节流式差压流量计。而因焦炉煤气中杂质, 容易在供气管壁、节流装置的取压口、阀门和导压管连接处大量淤积, 造成计量不准确甚至无法计量。此外, 传统的收缩取压方式压损大, 功耗大, 不利于节约风机压缩机能耗。

韶钢也曾使用过热式质量流量计来测量焦炉煤气, 其利用传热原理, 即流动中的流体与热源 (流体中加热的物体或测量管外加热体) 之间热量交换关系来测量流量的仪表。在焦炉煤气较纯净的时候, 其测量问题不大, 一旦焦炉煤气的处理工艺设备或处理工序出现某些问题, 焦炉煤气中的焦油、萘、水气等杂质增多时, 热式质量流量计便无法继续计量。

为此, 仪表维护人员需要将大量的精力放在传统节流差压式流量计测量装置的导压管路和热式质量流量计探头的清理、导通、排水、吹扫等方面, 由此造成维护工作量大, 维护成本高。如何做到流量计的防堵塞, 如何减少因计量造成管道气体压损, 是计量行业遇到的普遍性难题。

为解决好上述难题, 在2011年1月, 计控部对焦化厂4.3米焦炉外供焦炉煤气检测点试用了一种新型的流量计———毕托巴流量计。运行一年多来, 其流量计测量数据稳定可靠, 波动量小, 未出现过任何堵塞现象, 很好地解决了焦炉煤气计量中的难题。

2 毕托巴流量计工作原理

毕托巴流量计是根据国际标准ISO3966《封闭管道中流体流量的测量——采用皮托静压管的速度面积法》设计的差压式流量计, 其采用皮托管原理提取流体流速, 再换算成流体体积流量或质量流量的差压式流量计。毕托巴流量计采用非收缩节流设计, 其将传感器插入气体管道中心, 总压孔对正流体的来流方向, 总压与静压之差即为管道中心的实测差压, 再由该毕托巴的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压, 根据标准差压来计算流体的流量。因为流量计传感器一般采用在水平管道正上方垂直管道中心线位置安装, 取压口是与传感器平行线成30°的圆管斜切面 (探针) , 由不锈钢 (1Cr18Ni9Ti) 制作而成, 结构简单, 设计合理。当取压口遇到杂质, 杂质会在重力作用下自行脱落, 不会粘附在取压口上, 因而起到良好的防堵塞效果。毕托巴流量计相关的计算公式:

V中心:修正后的管道中心流速, K:管道修正系数, ΔP:风洞标定修正后的标准差压, Q体:介质的体积流量, Q质:介质的质量流量, ρ:介质密度。

在韶钢安装的毕托巴流量计, 其传感器的正压为Φ20mm正斜切面的探针取压, 负压为Φ18mm背斜切面的探针取压, 将正负压送入高精度的差压变送器转换成4-20m A DC标准电流信号, 再引入由单片机构成的BTB-A系列积算仪。其带24V直流配电功能, 具备流量分段修正功能 (对测量压力温度相对恒定的介质, 可以采取缺省的温压补偿来设定密度) , 通过参数组合设定, 最终显示实时流量、累计流量、差压值等。同时输出瞬时流量相应的4-20m A DC电流信号给数据采集模块, 最终上传至韶钢EMS能源管理中心系统, 经过服务器处理后, 对其进行流量的实时显示、历史曲线, 生产调度指挥以及累计量、报表生成等, 为单位间的能源计量提供结算依据。韶钢使用的毕托巴流量计计量及采集原理如图1所示。此外, 差压变送器转换成的标准电流信号, 也直接接入DCS系统 (或PLC) 进行流量换算, 只需在系统中建立厂家给定的的补偿修正公式即可。

3 毕托巴流量计的安装方式、安装步骤和投运方法

1) 安装方式

毕托巴流量计安装时采用在水平管道上从上往下的插入式安装方式, 安装方式有螺纹连接和法兰连接等多种方式。采用法兰连接安装时, 只需要在测量管道上钻一个Φ25-Φ60mm之间的插入孔 (根据传感器大小而定) , 再将法兰连接座定位焊接在管道上, 最后, 按照要求进行开孔, 然后将毕托巴按照计算好的长度插入到被测管道中, 通过螺栓与法兰紧固即可。对于煤气等易燃性气体管道上的安装, 必须相应的防火安全措施, 做好应急预案, 准备足够的灭火器材, 防止事故发生。

2) 安装步骤

(1) 选择好位置并开孔。在对应的被测介质管道上按照技术参数量好安装前后直管段的距离, 找好安装点, 在管道上打磨光滑, 焊接连接底座, 安装好开孔器后进行开孔作业, 对于煤气管道上的带压开孔, 最好使用手动开孔器。

(2) 安装流量计的传感器。开孔完毕后, 取出穿孔机器。毕托巴流量计在插入管道前应检查插入尺寸和头部方向, 要保证安装后头部位于管道中心线上, 即管外径的一半, 并且使总压孔对正来流方向。

(3) 在传感器插入管道后, 密封螺帽, 紧固好固定螺杆。引总压 (正压) 和静压 (副压) 的引出口的导压管到差压变送器的三阀组, 要求两导压管应位于同一水平面, 弯度尽量保持一致, 防止因两导压管高度不同引起的测量误差。

(4) 检查所有管道接头等连接件应焊接牢固, 应用肥皂水进行气密性检查, 如发现漏气应立即进行处理。焊接部位应做防锈处理, 可涂上黄油等处理。

3) 投运方法

(1) 正确连接差压变送器线路后, 从积算仪处为差压变送器提供24V直流电源。

(2) 用通讯器设置差压变送器的单位、量程等参数, 检查零点是否正确, 若有偏差进行调零。

(3) 打开关闭差压变送器正压阀, 关闭平衡阀, 快速打开负压阀。差压变送器投入运行。

(4) 根据厂家提供的参数对BTB-A积算仪进行正确设置, 正确连接电流输出至模块线路, 检查回路电流是否与瞬时流量相对应。

4 毕托巴流量计的节能分析计算

毕托巴流量计相对于传统孔板等差压流量计, 其节能效果值得关注。

以Φ920×7mm的焦炉煤气管道流量测量为例, 设压力为7k Pa, 工作温度为60℃, 此时介质的密度为ρ=0.45kg/m3, 通常焦炉煤气鼓风机每天24小时都处在运行状态, 假设焦炉煤气鼓风机的电动机效率η=85%, 工业用每度电的费用为0.7元, 当介质体积流量为Qv=35000Nm3/h=9.72m3/s时, 分别对如下2种情况进行计算:

(1) 如使用毕托巴流量计测量时产生的差压为ΔPv=0.14k Pa, 毕托巴的压损系数为0.03, 则通过毕托巴流量计测量此介质时产生的压损为:

因此毕托巴的功率损失:

那么, 使用毕托巴流量计能耗换算成电费为:

年/元=365×24×0.048×0.7=294.34元/年

(2) 如在同样条件下使用传统的标准孔板流量计采用角接取压方式来进行流量测量, 假设当孔板的开孔比β=0.66时, 查孔板相关资料计算可知孔板产生的差压为ΔP0=1.225k Pa, 孔板的压损系数一般为0.5, 则通过孔板流量计测量此介质时产生的压损为:

因此标准孔板的功率损失:

那么, 使用标准孔板流量计能耗换算成电费为:

年/元=365×24×7.004×0.7=42948.53元/年

通过以上能耗计算数值对比, 可发现, 使用毕托巴流量计计量与使用传统孔板流量计计量相比能耗很低, 具备很明显的节能效果, 经济效益和社会效益显著。

5 毕托巴流量计与传统差压流量计相比的优点

毕托巴流量计在对测量焦炉计量中具备良好的表现在于, 与传统差压流量计相比具备如下明显的优点:

(1) 具备卓越的防堵塞耐磨设计, 大大减轻仪表维护人员的劳动强度和降低维护成本。

(2) 具备优越的节能效果, 同时在测量过程中对介质的压损很小甚至可以忽略, 运行成本降低, 被国家发改委节能信息传播中心推荐为第61号节能产品。

(3) 每台流量计单独风洞标定, 独特的分段修正以及来自于清华大学多年积累的庞大精准的数据库。

(4) 适用性强:传感器能测量含杂质多的介质, 适用多种流体和多种管道形式。

(5) 安装简便, 实现了带压开孔、在线安装, 在线疏通、在线清洗, 取压部位带有吹扫阀门, 如特定场所安装的流量计在有清理必要时可接上氮气或蒸汽进行反吹维护。

(6) 可靠性:结构简单, 设计合理。由于导压管内介质长期处于静止状态, 所以测量精度能够长期保持稳定。

(7) 测量流量范围广:气体流速在1m/s以上, 液体流速在0.1m/s以上的介质都可以精确测量, 对低流速、小流量、大管径测量效果更佳。

6 毕托巴流量计的运用效果

从焦化厂4.3米焦炉外供焦炉煤气检测点中运用毕托巴流量计计量后的情况看, 流量检测数据一直稳定可靠, 波动量小, 没有出现过任何堵塞现象, 充分证明了毕托巴优越的防堵塞性能。此检测点计量数据基本符合焦炉的理论煤气发生量, 得到了供需双方的认可。仪表维护人员不必再花大量的精力去清理堵塞的测量管路和探头, 大大减少了的维护工作量, 降低了企业的生产成本。因采用毕托巴流量计进行计量, 煤气管道中不必安装大型的节流装置, 使得管道中气体的压损也很小, 从而大大降低风机加压机的能耗。选用毕托巴流量计在计量焦炉煤气的成功经验, 为今后解决其它介质的计量问题提供一种新的思路, 值得推广运用。

7 结束语

随着科学技术的不断发展, 越来越多的新型流量仪表陆续出现, 测量方法和仪表的种类越来越多。但是, 至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。其原因是每种产品既有其特定的适用性, 又有其一定的局限性。只有不断积累生产经验, 不断进行实践探索, 针对不同介质和不同的测量环境, 选择最合适其测量的仪器, 既做到设备安装方便、运行稳定、维护简单、数据精准, 又做到节能降耗, 从而实现计量效益的最大化。

摘要：简述韶钢焦炉煤气计量的难点所在, 介绍毕托巴流量计工作原理, 计量及采集过程、现场安装投运方法、节能分析计算、与传统差压流量计相比的优点以及运用效果。