如何解決縮徑式鍋爐高溫蒸汽流量計應用方案
點(diǎn)擊次數：1512 發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 15:43:08
在許多工礦企業(yè)的管道生產(chǎn)工藝中，存在著(zhù)大量的管道內流體實(shí)際流量或流速偏低的情況出現，這種情況的產(chǎn)生，一般來(lái)說(shuō)有以下幾點(diǎn)原因：一是降低流體流速，可以有效地減小流體流動(dòng)中的壓力損失，減小驅動(dòng)動(dòng)力，·節約能源；二是考慮未來(lái)發(fā)展需要，未來(lái)生產(chǎn)規模存在擴大的可能，在設計之初便對未來(lái)的擴容作了充分的余量空間，把工藝管道設計得大一些；三是有些管道工作壓力較高，雖然流量不小，但流速偏低。
由于這些“大管徑小流量”或“大管徑低流速”的存在，給速度式流量計選用帶來(lái)難題。某企業(yè)，一條 DN300 的輸水管線(xiàn)，原來(lái)安裝過(guò)孔板流量計和工業(yè)水表，由于流量太小兩種儀表幾乎都沒(méi)有指示。經(jīng)現場(chǎng)核實(shí)用水設備，幾臺用水設備的*大用水量之和，不足 80m3/h ，而*小流量只有 18m3/h 。*大流量時(shí)， DN300 流量計的下限流速還不足 0.1m/s 。為此，建議對現場(chǎng)工藝管道進(jìn)行縮管，把 DN300 管道縮徑成 DN100 ，選用 DN100 的鍋爐高溫蒸汽流量計。安裝后，既滿(mǎn)足了用水的上限，又滿(mǎn)足了用水的下限。又如某生產(chǎn)高壓瓷瓶的加熱爐，升溫階段需用天然氣量為 1200Nm3/h(101.325kPa, 20 ℃）保溫階段需用天然氣 150Nm3/h ，計量總管的管徑為 DN80 ，工作壓力為 0.3MPa ，溫度為 25 ℃。原選用孔板流量計，因流量范圍不能滿(mǎn)足要求，改選用鍋爐高溫蒸汽流量計。選表時(shí)，用氣態(tài)方程把標態(tài)流量換算成工況流量，換算后的工況流量范圍為 38.5 － 308m3/h ，在這**量范圍內如按原工藝管道選擇 N80 的鍋爐高溫蒸汽流量計，上限沒(méi)問(wèn)題，但下限就不能滿(mǎn)足要求。而如選用 DN50 的鍋爐高溫蒸汽流量計，則上、下限流量都可滿(mǎn)足要求。實(shí)踐中，經(jīng)縮管改用 DN50 ，效果很好。
盡管鍋爐高溫蒸汽流量計有量程范圍寬的特點(diǎn)，但它的下限流速不能太低。一般情況下，測量液體時(shí)下限流速為 0.3 一 0.5m/s ；而測量氣體時(shí)下限流速為 3 一 5m/s 。很多現場(chǎng)，工藝管道內*低流速遠比上述數值低。為滿(mǎn)足測量要求，就需要對現場(chǎng)的工藝管道進(jìn)行縮管。
現場(chǎng)的同類(lèi)問(wèn)題大量存在，縮管可以有效地解決實(shí)際的流量測量問(wèn)題。但是縮管也給客戶(hù)增加了麻煩，有的客戶(hù)沒(méi)有現成的管道，為購買(mǎi)一段合適的管道需花費不少的精力，并增加安裝工作量和成本。若制造廠(chǎng)根據客戶(hù)提供的流量參數，直接向客戶(hù)提供縮徑式鍋爐高溫蒸汽流量計。對客戶(hù)來(lái)說(shuō)，既能測量更小的流量，又簡(jiǎn)化了安裝，節約了安裝費用。同時(shí)，對制造廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，向客戶(hù)提供了合適的儀表，減少了現場(chǎng)服務(wù)，用戶(hù)滿(mǎn)意，提高了企業(yè)信譽(yù)。所以，這是一種*佳方案，雙贏(yíng)的選擇。
采用縮徑方式，向客戶(hù)提供成套鍋爐高溫蒸汽流量計的作法，在國內起源于 20 世紀 90 年代初。根據客戶(hù)提供的現場(chǎng)參數，按一定的收縮比，做成帶收縮段和擴張段的鍋爐高溫蒸汽流量計組件，連同收縮段和擴張段一起進(jìn)行出廠(chǎng)標定，并向用戶(hù)提供鍋爐高溫蒸汽流量計組件的儀表系數?，F在把組件直接做成一體式的儀表是一種進(jìn)步。
一臺 DN40 的鍋爐高溫蒸汽流量計，在 DN40 實(shí)驗管道標定時(shí)，在滿(mǎn)足精確度 1 ％時(shí)，量程比為 8 ： 1 。而采用儀表前加 DN50-DN40 收縮段后，裝在 DN50 試驗管道上測試，由于收縮段的整流作用，．在滿(mǎn)足 1% 精確度時(shí)，量程比達到 15:1.
采用DN80- DN50 收縮段和 DN80- DN40 收縮段，分別在 DN80 試驗管道上進(jìn)行實(shí)驗。在鍋爐高溫蒸汽流量計上游阻流件形式為同平面內兩個(gè) 900 彎頭，直管段長(cháng)度為 3D; 下游直管段為 2D 條件下，儀表系數 K 的偏移僅 0.7% 。而同樣直徑的鍋爐高溫蒸汽流量計如果不裝收縮段，在同平面兩個(gè)彎頭條件下，上游直管段長(cháng)度為 8D 時(shí)，儀表系數偏移為 2.0% 。
縮徑型鍋爐高溫蒸汽流量計的測量管由收縮段、測量段和擴張段三腸分組成，采用直線(xiàn)收縮段，效果雖然不如維氏曲線(xiàn)收縮段效果好，但加工簡(jiǎn)單，成本低。所以，目前采用直縮段比較多。
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由于這些“大管徑小流量”或“大管徑低流速”的存在，給速度式流量計選用帶來(lái)難題。某企業(yè)，一條 DN300 的輸水管線(xiàn)，原來(lái)安裝過(guò)孔板流量計和工業(yè)水表，由于流量太小兩種儀表幾乎都沒(méi)有指示。經(jīng)現場(chǎng)核實(shí)用水設備，幾臺用水設備的*大用水量之和，不足 80m3/h ，而*小流量只有 18m3/h 。*大流量時(shí)， DN300 流量計的下限流速還不足 0.1m/s 。為此，建議對現場(chǎng)工藝管道進(jìn)行縮管，把 DN300 管道縮徑成 DN100 ，選用 DN100 的鍋爐高溫蒸汽流量計。安裝后，既滿(mǎn)足了用水的上限，又滿(mǎn)足了用水的下限。又如某生產(chǎn)高壓瓷瓶的加熱爐，升溫階段需用天然氣量為 1200Nm3/h(101.325kPa, 20 ℃）保溫階段需用天然氣 150Nm3/h ，計量總管的管徑為 DN80 ，工作壓力為 0.3MPa ，溫度為 25 ℃。原選用孔板流量計，因流量范圍不能滿(mǎn)足要求，改選用鍋爐高溫蒸汽流量計。選表時(shí)，用氣態(tài)方程把標態(tài)流量換算成工況流量，換算后的工況流量范圍為 38.5 － 308m3/h ，在這**量范圍內如按原工藝管道選擇 N80 的鍋爐高溫蒸汽流量計，上限沒(méi)問(wèn)題，但下限就不能滿(mǎn)足要求。而如選用 DN50 的鍋爐高溫蒸汽流量計，則上、下限流量都可滿(mǎn)足要求。實(shí)踐中，經(jīng)縮管改用 DN50 ，效果很好。
盡管鍋爐高溫蒸汽流量計有量程范圍寬的特點(diǎn)，但它的下限流速不能太低。一般情況下，測量液體時(shí)下限流速為 0.3 一 0.5m/s ；而測量氣體時(shí)下限流速為 3 一 5m/s 。很多現場(chǎng)，工藝管道內*低流速遠比上述數值低。為滿(mǎn)足測量要求，就需要對現場(chǎng)的工藝管道進(jìn)行縮管。
現場(chǎng)的同類(lèi)問(wèn)題大量存在，縮管可以有效地解決實(shí)際的流量測量問(wèn)題。但是縮管也給客戶(hù)增加了麻煩，有的客戶(hù)沒(méi)有現成的管道，為購買(mǎi)一段合適的管道需花費不少的精力，并增加安裝工作量和成本。若制造廠(chǎng)根據客戶(hù)提供的流量參數，直接向客戶(hù)提供縮徑式鍋爐高溫蒸汽流量計。對客戶(hù)來(lái)說(shuō)，既能測量更小的流量，又簡(jiǎn)化了安裝，節約了安裝費用。同時(shí)，對制造廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，向客戶(hù)提供了合適的儀表，減少了現場(chǎng)服務(wù)，用戶(hù)滿(mǎn)意，提高了企業(yè)信譽(yù)。所以，這是一種*佳方案，雙贏(yíng)的選擇。
采用縮徑方式，向客戶(hù)提供成套鍋爐高溫蒸汽流量計的作法，在國內起源于 20 世紀 90 年代初。根據客戶(hù)提供的現場(chǎng)參數，按一定的收縮比，做成帶收縮段和擴張段的鍋爐高溫蒸汽流量計組件，連同收縮段和擴張段一起進(jìn)行出廠(chǎng)標定，并向用戶(hù)提供鍋爐高溫蒸汽流量計組件的儀表系數?，F在把組件直接做成一體式的儀表是一種進(jìn)步。
一臺 DN40 的鍋爐高溫蒸汽流量計，在 DN40 實(shí)驗管道標定時(shí)，在滿(mǎn)足精確度 1 ％時(shí)，量程比為 8 ： 1 。而采用儀表前加 DN50-DN40 收縮段后，裝在 DN50 試驗管道上測試，由于收縮段的整流作用，．在滿(mǎn)足 1% 精確度時(shí)，量程比達到 15:1.
采用DN80- DN50 收縮段和 DN80- DN40 收縮段，分別在 DN80 試驗管道上進(jìn)行實(shí)驗。在鍋爐高溫蒸汽流量計上游阻流件形式為同平面內兩個(gè) 900 彎頭，直管段長(cháng)度為 3D; 下游直管段為 2D 條件下，儀表系數 K 的偏移僅 0.7% 。而同樣直徑的鍋爐高溫蒸汽流量計如果不裝收縮段，在同平面兩個(gè)彎頭條件下，上游直管段長(cháng)度為 8D 時(shí)，儀表系數偏移為 2.0% 。
縮徑型鍋爐高溫蒸汽流量計的測量管由收縮段、測量段和擴張段三腸分組成，采用直線(xiàn)收縮段，效果雖然不如維氏曲線(xiàn)收縮段效果好，但加工簡(jiǎn)單，成本低。所以，目前采用直縮段比較多。
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