摘要：孔板流量計(jì)在石化企業(yè)計(jì)量中仍占主要成份。但該流量計(jì)因壓力損失較大，而使大量的能源被白白浪費(fèi)。本文通過對(duì)孔板和渦街兩種流量計(jì)壓力損失的計(jì)算和分析認(rèn)為，如果用渦街流*計(jì)代替孔板流量計(jì)，每年可為大慶石油化工總廠節(jié)約大*能源。

1、前言

總廠生產(chǎn)裝置中，現(xiàn)有各種氣體流量計(jì)280臺(tái)，其中孔板流量計(jì)為215臺(tái)，占整個(gè)氣體流量計(jì)的77%。現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為孔板流量計(jì)具有歷史長、造價(jià)低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但這種流里計(jì)因流體受到節(jié)流作用而產(chǎn)生嚴(yán)重的壓力損失，此弊病卻沒引起人們的足夠重視，致使大量能源被浪費(fèi)掉。

渦街流量計(jì)是一種近02年來迅速發(fā)展起來的流量儀表，與當(dāng)前廣泛使用的孔板流量計(jì)相比，有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在使用過程中，渦街流量計(jì)準(zhǔn)確度高，壓力損失小，同一臺(tái)流量計(jì)用于測量不同的介質(zhì)，其儀表常數(shù)不變，是一種很有發(fā)展前途的節(jié)能型計(jì)量儀表。

2、壓力損失的計(jì)算與比較

2.1 壓力損失的計(jì)算

(l)孔板流量計(jì)的壓力損失δp1計(jì)算公式

式中

δp1-孔板流量計(jì)的壓力損失，Pa；

a-流量系數(shù)；

β-孔板直徑與管道直徑之比；

△P-孔板上、下游間的靜壓差，Pa。

根據(jù)公式（1），我們可以列出表1

當(dāng)知道直徑比β時(shí)，可由表1直接查出孔板不可恢復(fù)壓力損失δp1=ψ△P，免得用公式

(1)進(jìn)行繁瑣地計(jì)算。

(2)渦街流量計(jì)壓力損失計(jì)算公式

渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理研制成的一種流體振動(dòng)式儀表，流量計(jì)殼體內(nèi)有一個(gè)與被測介質(zhì)流向垂直的旋渦發(fā)生體。當(dāng)流體流過旋渦發(fā)生體產(chǎn)生渦流，也會(huì)產(chǎn)生壓力損失，其值δp2由下式計(jì)算：

式中

δp2-渦街流量計(jì)的壓力損失，Pa；

Cd-渦街流量計(jì)的阻力系數(shù)，當(dāng)發(fā)生體為矩形柱狀時(shí)Cd=2.4；

V-管內(nèi)流體平均流速，m·s-1；

ρ-被測流體的，密度，kg·m-3.

壓力損失δp所造成的動(dòng)力損耗δw，由下式計(jì)算（已折合成耗電量）:

式中 qm-流體的質(zhì)量流量，kg·h-1。

總廠生產(chǎn)中所用蒸汽，除大檢修外，其它時(shí)間均為連續(xù)供應(yīng)，如平均每年檢修期按20天計(jì)，則全年供汽時(shí)間為828Oh，工業(yè)用電每千瓦小時(shí)為0.4元，則一年的能源耗損費(fèi)是：

2.2 能力損失比較

已總廠生產(chǎn)所用蒸汽為例，對(duì)上述兩種流量計(jì)能耗進(jìn)行比較如下：

熱電廠向塑料廠供給蒸汽密度ρ=5.052Kg·m^³，流量qm=14000kg·h-1，管道直徑D=300mm，孔板內(nèi)徑d=150mm，孔板差壓上限△P=25kPa。

（1）計(jì)算孔板流量計(jì)能力損失

將上述已知數(shù)據(jù)代入公式（1）和（3）得：

功率損耗δw1=16.97kw

每年動(dòng)力損耗N1=14.05×104kw·h。

（2）同一條蒸汽線上改用渦街流量計(jì)動(dòng)力損失

把已知數(shù)據(jù)代入公式（2）和（3）得：

功率損耗δw2=0.69kw

年動(dòng)力損耗N2=5713.2kw·h

采用孔板流量計(jì)比渦街流量計(jì)每年多耗能量13.48×104kw·h。

3、經(jīng)濟(jì)效益比較

通過上面對(duì)一個(gè)中等直徑的兩種類型流量計(jì)壓力損失的分析計(jì)算可知：

一臺(tái)孔板流量計(jì)每年動(dòng)力耗損費(fèi)為56204元；

一臺(tái)渦街流量計(jì)每年動(dòng)力耗損費(fèi)為2285元。

將這兩種動(dòng)力耗損費(fèi)和其它費(fèi)用列于表2.

由表2可知，渦街流量計(jì)的壽命較低而設(shè)備購置和維修費(fèi)又偏高。但因動(dòng)力耗損費(fèi)大大低于孔板流量計(jì)，其節(jié)約潛力仍相當(dāng)可觀。

總廠現(xiàn)有135臺(tái)孔板流量計(jì)用于蒸汽計(jì)量，如將他們?nèi)扛鼡Q成渦街流量計(jì)，根據(jù)表2提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算出135臺(tái)流量計(jì)一年的消耗費(fèi)分為為：

孔板流量計(jì)的消耗費(fèi)：

使用渦街流量計(jì)每年可為總廠節(jié)約700余萬元。