摘要:本文根據(jù)燃?xì)夤⿷?yīng)的特點,對相關(guān)的燃?xì)饬髁坑?/strong>選型進(jìn)行了探討,得出了流量計的選型主要要考慮到運行壓力、溫度的影響以及選型中流量范圍的控制等素,并針對用戶的需求,設(shè)計了不同的選型方案。
燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的主要收入是燃?xì)怃N售收入,怎樣管控好計量設(shè)備,控制好供銷差率是燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的重要工作之一。在城市燃?xì)怃N售計量環(huán)節(jié)中,關(guān)系到供銷差的因素很多,從計量設(shè)備的設(shè)計、選型、安裝、周期檢定及維護(hù)保養(yǎng)等每一個環(huán)節(jié),都影響著貿(mào)易計量的精度,關(guān)系到供銷差的控制。流量計的選型是供銷差控制的源頭。
1.流量計選型要考慮運行壓力、溫度的影響
氣體的壓縮和膨脹特性,決定不同的供氣壓力,相同的表型的供氣能力不同。所以在對流量計選型時,需將用戶設(shè)備的用氣量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣量(即貿(mào)易結(jié)算的體積),再根據(jù)標(biāo)況氣量來選型,(流量計的流量范圍也需核算成標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積),標(biāo)準(zhǔn)狀況與工作狀況的氣體體積換算的氣體方程式為:
式中,Qn:標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積(Nm3);
Q:工作狀況下的氣體體積(m3);
P:工作狀況下的絕對壓力(Kpa),即管道供氣表壓Po(KPa)t標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101325Kpa;
Pn:標(biāo)準(zhǔn)狀況的大氣壓101.325Kpa;
Tn:標(biāo)準(zhǔn)狀況的溫度是20℃,換算成熱力學(xué)溫度為Tn=(273.15+20)k;
T:工作狀況下的溫度t℃,換算成熱力學(xué)溫度為
T=(273.15+t)k;
Zn九:壓縮系數(shù)比。
從氣體方程式中,我們可以看到,壓力、溫度對氣體流量有著一定的影響。其中,壓力每增加1KPa,對流量影響約為1%;溫度每3℃對流量的影響大約為1%。所以流量計選型設(shè)計應(yīng)考慮供氣壓力,貿(mào)易結(jié)算的流量計,最好選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)牧髁坑嫛?br />
表1為同一表型不同供氣壓力下的流量范圍的對照。
2流量計選型中流量范圍的控制
以武漢市為例,燃?xì)怃N售一般選用皮膜表、羅茨流量計和渦輪流量計,國家標(biāo)準(zhǔn)的流量計的對應(yīng)誤差表見表2和不同類型流量計的誤差曲線(如圖1~3所利)
從曲線圖我們不難看出,流量計精度在0.2Qmax-Qmax的范圍最好,考慮到供氣壓力的波動及瞬間用氣變化(如設(shè)備開啟),因為氣體的溫度是不可控的,日常運行溫度一般在50℃以下,溫度對流量的影響在10%左右,所以選型最好控制在流量計的0.3Qmax-0.8Qmax(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的),既保證了計量精度,又可保證流量計的運行安全。
表3為表1的最佳供氣流量的簡單核算(溫度設(shè)定為20℃)
從表3不難看出,流量計的選型與壓力息息相關(guān),所以在流量計日常運行時,不能隨意改變供氣壓力,否則可能會導(dǎo)致大馬拉小車影響計量精度或超載導(dǎo)致流量計的損壞。參看表3中,若將管道供氣壓力400KPa改為300Kpa,原供氣量為6400Nm3/h,是流量計的最佳運行空間,供氣壓力變化后,流量計幾乎處于超流的狀況,長期運行,流量計會損壞,導(dǎo)致計量損失(注意:高壓直供管線,由于管道壓力波動較大,應(yīng)充分考慮管道壓力的實際情況來選型)。
3流量計選型的探討
流量計選型時,核算用戶的用氣量是重要的環(huán)節(jié)。在流量核算時,要區(qū)分當(dāng)期用量、近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期規(guī)劃。規(guī)劃中,各期用量變化較大的,最好做到總體設(shè)計,分期施工,分期計量。如果將總量規(guī)劃在一起設(shè)計計量設(shè)備,可能會出現(xiàn)前期大馬拉小車,后期由于用戶規(guī)劃調(diào)整,導(dǎo)致小馬拉大車,影響計量精度和設(shè)備運行安全。
下面我們列舉一個例子:
用戶需求:用戶現(xiàn)報裝工業(yè)用氣,當(dāng)期規(guī)劃為兩臺用氣量為1500Nm3/h的鍋爐,用氣壓力為20Kpa,近期規(guī)劃還增加兩臺1,500Nm3/h的鍋爐,即最終使用規(guī)劃為4臺1500Nm3/h的鍋爐。
設(shè)計方案一:根據(jù)用戶的需求,按用戶總用量來規(guī)劃設(shè)計選型,選用G4000DN300PN10的渦輪流量計,供氣能見表4。
設(shè)計方案二:根據(jù)用戶的需求,按用戶的總的規(guī)劃,分期設(shè)計選型,分期施工(也可同期施工)選用兩臺G2500DN250PN10的渦輪流量計,供氣能力見表5.
比較上兩個設(shè)計方案,設(shè)計方案一的優(yōu)勢是設(shè)計簡單,同時滿足用戶當(dāng)期和近期規(guī)劃的要求;缺點是按用戶規(guī)劃總量設(shè)計流量計,流量計型號較大,用戶在前期使用一臺鍋爐時,最大流量Qmax為1500Nm3/h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于流量計運行的區(qū)間,且用戶設(shè)備使用時達(dá)到最大流量的,大部分時間都不是最大流量,也就出現(xiàn)通常所說的大馬拉小車,雖有近期規(guī)劃,不知何時可以實施且不知規(guī)劃是否會變,留下許多未知。而設(shè)計方案二的優(yōu)勢在于分期設(shè)計為兩臺流量計,不論是同時施工還,是分期施工,都能滿足用戶需求,且基本在流量計計量運行狀態(tài)所需求的區(qū)間。若同時施工,即使用戶近期規(guī)劃暫時不能實施,兩塊流量計可一用一備,方便維護(hù)保養(yǎng);若用戶遠(yuǎn)期規(guī)劃調(diào)整,影響也不大。
這是一個實際用戶,前期使用的是設(shè)計方案一。用戶經(jīng)過一個生產(chǎn)用氣高峰后,考慮到生產(chǎn)及維修保養(yǎng)的需要,發(fā)現(xiàn)前面的規(guī)劃需調(diào)整,逐將規(guī)劃的未安裝的兩臺1,500Nm3/h的鍋爐調(diào)整為兩臺2,700Nm3/h的鍋爐。由于用戶的用戶規(guī)劃的調(diào)整,導(dǎo)致前期的設(shè)計需全部更改,重新設(shè)計和施工。
針對用戶的需求,在現(xiàn)行的方案上修改,也有多種方案,以下兩種方案都可行,其中第二套方案較好。
設(shè)計方案一:將現(xiàn)用的流量計調(diào)整為供應(yīng)即將增加兩臺2,700Nm38/h的鍋爐,增加一臺G2500DN250PN10的渦輪流量計供應(yīng)原來的兩臺1500Nm3/h的鍋爐。供氣能力見表6。
設(shè)計方案二:在設(shè)計方案一的基礎(chǔ)上在增加一臺.G2500DN250PN10的渦輪流量計。供氣能力見表7。
比較方案一和二,雖都能滿足用戶需求,但方案二多增加了一臺G2500DN250PN10的流量計,增加的這臺流量計是為了方便流量計維修和保養(yǎng)及用戶設(shè)備維修保養(yǎng)時,調(diào)整計量設(shè)備,確保計量精準(zhǔn)。如:當(dāng)用戶用氣低峰或維保用氣量為2700Nm3/h的鍋爐設(shè)備時,我們可以改用兩臺G2500的流量計進(jìn)行計量,維保DN300流量計,這個過程中,日常的時候DN200的流量計維保不受影響;當(dāng)DN300流量計出現(xiàn)故障時,即使關(guān)掉此通道,對用戶的影響也不大。即使用戶當(dāng)時是滿負(fù)荷運行,兩臺G2500DN250的流量計也基本可以滿足。如為防止長時間高負(fù)荷運行,影響設(shè)備的安全,最多關(guān)停一臺耗氣量為1500Nm3/hh(從表7可看出:兩臺G2500的流量計此壓力下的最大供氣量為9680m3/h,運行區(qū)間為7740m3/h,四臺用氣設(shè)備滿負(fù)荷最大用氣量為8400m3/h,雖高于最佳運行區(qū).
4流量計選型后應(yīng)注意的環(huán)節(jié)
當(dāng)然,流量計選好型后,供差控制還有許多環(huán)節(jié),只有做好每一個環(huán)節(jié),才能保證計量準(zhǔn)確,流量計運行安全。
首先,對大用量用戶考慮備用線路,當(dāng)流量計出現(xiàn)故障的時候,能及時啟用備用線路,減少誤差;在多通路同時供氣時,要考慮增加限流裝置,避免其中一路出現(xiàn)故障時,其它線路因超流而損壞。其次,流量計安裝時,應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求施工,嚴(yán)禁帶表焊接,流量計安裝前一定要對管道進(jìn)行嚴(yán)格的打磨和吹掃,防止異物進(jìn)入流量計損壞流量計,同時嚴(yán)禁帶表對管道試壓。再次,通氣時,嚴(yán)格按規(guī)定有序、緩慢開啟前后閥門,控制好壓力。安裝完畢后,流量計的修正儀安裝時,注意核對相關(guān)參數(shù)。最后是做好監(jiān)控、抄表核對、運行的維護(hù)保養(yǎng)和周期定檢工作,特別是監(jiān)控和抄表核對,能及時發(fā)現(xiàn)問題,在發(fā)現(xiàn)問題時必須第一時間處理,盡量將故障引起的計量誤差降到最低。
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