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剖析孔板流量計與探針式流量計之間的區(qū)別比較

1 探針式流量的特點

(1)節(jié)能效果好、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便,不可恢復(fù)的阻力損失小。

(2)性能穩(wěn)定,長期使用不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負壓室間滲漏及雜質(zhì)堆積等原因?qū)е戮冉档?;而且隨著管徑的增大,優(yōu)勢更加明顯。

(3)由于其壓力損失?。ㄅc孔板相比較,僅為孔板的5%以下),探針式流量計減少了動力消耗,節(jié)能效果顯著。

由于該流量計適應(yīng)范圍寬,長期穩(wěn)定性好,近年來在能源、環(huán)保等計量測試中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2 探針式流量計與孔板流量計的比較

2.1 購置費比較

對于1000mm管道,探針式流量計和孔板流量計應(yīng)用購置費分別是3萬元和12萬元。應(yīng)用探針流量計每套節(jié)資9萬元。

2.2 精度比較

探針式流量計和孔板流量計相比,能保持長期的高精度。這是因為探針式流量計的******結(jié)構(gòu),它采用了一體化結(jié)構(gòu),沒有可以活動的部件,不受磨損、雜質(zhì)和油脂的影響,避免了高、低壓腔室之間的信號滲漏。相反,導(dǎo)致孔板流量計精度下降的原因很多,孔板流量計使用時間一長,精度就會急劇下降,需要進行定期檢測和清洗。

2.3 安裝費用的比較

在安裝探針式流量計過程中,只需要進行簡單的焊接,焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等,基本上與管道的直徑大小無關(guān),而孔板的安裝,需要一個2倍管道圓周的焊接。管道的管徑越大,探針式流量計在安裝上節(jié)約的費用越多。例如,鶴煤集團熱電廠在3#、4#汽輪機五抽DN1002管道上安裝探針式流量計,只需進行10cm的焊接;同樣的管道,安裝孔板流量計則需要進行630cm的焊接,相比之下探針式流量計至少節(jié)約了95%的安裝費用。

2.4 運行費用的比較

與孔板流量計相比,探針流量計長期運行費用非常低。探針流量計投入運行一年所節(jié)省的電費,即可收回采購成本,節(jié)能效果明顯。

探針式流量是一種有效、節(jié)能的中心流速流量探頭,由于采用非收縮節(jié)流設(shè)計,比孔板的長久壓損至少降低了95%以上。

2.4.1 探針式流量計和孔板流量計的壓損比較

設(shè)計及試驗數(shù)據(jù)表明,長久壓力損失:

PPL0=(0.5~0.6)×ΔP,約為20~50kPa。

孔板壓損的經(jīng)驗公式:

當β=0.6時,PPLo=0.6×△P

當β=0.7時,PPLo=0.5×△P

式中:β———孔板的孔徑比;

△P———孔板產(chǎn)生的差壓;

PPLo———孔板產(chǎn)生的壓損。

通過實驗可以得出,探針式流量計的壓損大約為:

PPLv=0.03×△P

由于探針式流量計的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數(shù)量級,而壓損的比例又小了一個數(shù)量級,所以探針式流量計壓損和孔板流量計(www.ktjwin.com)壓損相比是微乎其微的。

阻力件壓損帶來的功率損失,其計算表達式為:

假設(shè)為了彌補阻力件帶來的不可恢復(fù)的壓損,在其后增加一臺壓力泵,該泵的效率假定為η,則:

Hp=Q×PPL/η

式中:Q—流體體積流量,m3Ph;

PPL—節(jié)流件產(chǎn)生的壓損,kPa;

η—電動機效率,無量綱常數(shù);

Hp—功率損失,kW。

2.4.2 實例

例如某廠大熱網(wǎng)供熱系統(tǒng),測量介質(zhì)為水,管徑為Φ1000mm,此工況下水密度為912.5kgPm3,介質(zhì)流量為6000tPh時,探針式流量計所產(chǎn)生的差壓為12kPa。那么,探針流量計所產(chǎn)生的壓損:

根據(jù)上述公式,功率損失:Hp=Q體×PPL÷η因工況下水的密度為912.5kgPm3,所以工況下介質(zhì)體積流量為:

體積流量=質(zhì)量流量P介質(zhì)密度

1.82648m3Ps假設(shè)電動機效率η=0.8則針式流量計損失的功率為:

Hp=Q體×PPLPη=1.82648×0.36÷0.8≈0.82191(kW)

假設(shè)每天運行24h,每kWh電能的電費為0.31元,那么一個月探針式流量計的能耗換算成電費:

30×24×0.82191×0.31≈183.4元P月

另一相同測點使用孔板流量計測量,同樣條件下孔板的壓差60kPa,孔板的β=0.7,孔板所產(chǎn)生的壓損:PPLo=0.5×60=30(kPa)

探針式流量計與孔板的長久壓損比為:1.2:100。

根據(jù)上述公式,孔板損失的功率為:

假設(shè)每天運行24h,那么一個月孔板流量計的能耗換算成電費:

30×24×68.493×0.31≈15287.6元/月

探針式流量計與孔板流量計的耗能比為:

1.2:100。

每一個月單只探針式流量計比孔板流量計節(jié)約電能為:15104.2元P月。由于供熱供水和回水同時計量實際節(jié)能應(yīng)為2×15104.2=30208.4元/月


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