能源計(jì)量及超聲波流量計(jì)的應(yīng)用
一、問(wèn)題的提出
由于能源的緊張和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,企業(yè)能源消耗的科學(xué)管理是衡量企業(yè)是否管理科學(xué)的一個(gè)明顯標(biāo)志,特別是我們熱力行業(yè)這樣的耗能大戶,能源消耗的科學(xué)管理,進(jìn)一步節(jié)約能源,已是當(dāng)前必須解決的問(wèn)題。在這種情況下公司領(lǐng)導(dǎo)班子看到了科學(xué)管理成本核算的重要性,提出了公司能源管理,掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進(jìn)而完善成本的核算。對(duì)于熱力系統(tǒng),煤水熱電的計(jì)量與管理是其主要內(nèi)容,由于煤與電的計(jì)量,已經(jīng)采用了地量衡及電度表進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,但其中水量及熱的計(jì)量是比較困難的,當(dāng)然也是加強(qiáng)計(jì)量管理的關(guān)鍵。另一方面熱網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,流量的合理分配也是需要有準(zhǔn)確可靠的流量熱量數(shù)據(jù)做保障的。因此確定一個(gè)好的方案,選擇一種好的流量計(jì)量設(shè)備對(duì)公司進(jìn)出的水流量有一個(gè)比較準(zhǔn)確的計(jì)量,是完善管理的關(guān)鍵。
二、常用流量計(jì)的對(duì)比分析
我公司對(duì)于水流量的計(jì)量先后安裝了一些流量計(jì)量設(shè)備,但效果都不十分理想,達(dá)不到預(yù)期效果。我公司曾先后選用過(guò)孔板式流量計(jì),阿牛巴均速管流量計(jì),但是由于水質(zhì)差等不利因素的影響,使用的情況很差,特別是阿牛巴均速管流量計(jì),經(jīng)常發(fā)生堵塞現(xiàn)象,不能可靠運(yùn)行,又由于一些特殊管路不能隨意泄水清洗維修阿牛巴均速管流量計(jì),因此經(jīng)常發(fā)生長(zhǎng)期流量計(jì)停用故障,影響生產(chǎn)運(yùn)行。
為了完成公司的能源計(jì)量任務(wù),選擇一種適合我公司的流量計(jì)量設(shè)備,我們多次組織有關(guān)科技人員進(jìn)行討論和論證,認(rèn)為超聲波流量計(jì)是我們應(yīng)用的方向。通過(guò)數(shù)據(jù)及使用經(jīng)驗(yàn),應(yīng)不再提倡使用阿牛巴式流量計(jì),應(yīng)該有計(jì)劃地選擇使用新型的超聲波流量計(jì)。不使用阿牛巴式流量計(jì)及孔板式流量計(jì)的原因如下,我公司到目前為止,在流量上應(yīng)用阿牛巴流量計(jì)達(dá)到目的較少,效果不很理想,最主要的原因是阿牛巴均速管流量計(jì)容易堵塞。由于阿牛巴本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其取壓孔只有幾毫米,因此受水質(zhì)影響較大,十分容易堵塞,連續(xù)運(yùn)行時(shí)一但堵塞無(wú)法停網(wǎng)進(jìn)行清洗,很難保證可靠的計(jì)量。另外阿牛巴式流量計(jì)與超聲波相比,阿牛巴的誤差較大,因?yàn)槠淇傉`差較大(1.5~2%)和差壓變送器的誤差(0.5~1%)合成(2.0~3%)決定的,另外阿牛巴的測(cè)量范圍小,流速范圍只有0.5~4m/s,并且其管徑是固定的。例如對(duì)于公稱直徑273mm的管道,其能準(zhǔn)確測(cè)量的最大流量是706T/H。另外阿牛巴式流量計(jì)配套費(fèi)用貴、安裝也比較復(fù)雜,需要在管道上開(kāi)口焊接,連接導(dǎo)壓管,集氣罐,排污閥,安裝差壓變送器等多種符件。
就目前來(lái)看超聲波流量計(jì)是一種較為先進(jìn)的設(shè)備,超聲波流量計(jì)可取代電磁式、渦輪式和差壓流量變送器,它采用了先進(jìn)的數(shù)字自理技術(shù)和聲波時(shí)差探測(cè)法,具有優(yōu)越的工作性能和測(cè)量靈活性。其主要特點(diǎn)是管外測(cè)量,安裝方便,無(wú)管徑限制,無(wú)壓力損失,測(cè)量范圍大。
三、超聲波流量計(jì)的原理及選擇
超聲波流量計(jì)的原理是,聲波在液體中的流速和液體的類(lèi)型有關(guān)。如果液體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),聲波相對(duì)于探頭的速度等于液體中的聲速和液體本身的速度之和。聲波傳播方向于流速同向時(shí),其傳播速度比反向時(shí)快。因此時(shí)差式流量計(jì)通過(guò)測(cè)量安裝在上下游的超聲波探頭發(fā)出的兩聲波在不同流向間的傳播時(shí)差即可測(cè)量出流體的不同流速。通過(guò)對(duì)流量計(jì)的設(shè)置,并考慮流速的截面影響,從而計(jì)算出平均流速,再根據(jù)管道的截面積得出管體的體積流量。
在實(shí)際的調(diào)查中,我們選擇了具有代表性的國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩種超聲波流量計(jì)進(jìn)行分析,并把相關(guān)的性能、特點(diǎn)及價(jià)格進(jìn)行比較,通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出,進(jìn)口的性能比較單一,功能相對(duì)較少,其技術(shù)指標(biāo)較高,特別是其測(cè)量溫度比較高,一般測(cè)量溫度為0~150℃,最高可達(dá)246℃。國(guó)產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)較差一些,一般測(cè)量溫度為0~100℃,最高要達(dá)120℃,但國(guó)產(chǎn)超聲波流量計(jì)功能比較多,最主要的是它在配接溫度變送器的情況下可以實(shí)現(xiàn)熱量測(cè)量。根據(jù)我公司目前的情況,我們認(rèn)為美國(guó)寶麗聲DCT1088固定式經(jīng)濟(jì)型超聲波流量計(jì)比較適合,雖然功能較少,但通過(guò)與我們現(xiàn)有的工控機(jī)配合可以實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)量。
四、超聲波流量計(jì)的運(yùn)行及使用效果
自從開(kāi)網(wǎng)運(yùn)行,超聲波流量計(jì)投運(yùn)以來(lái)我們一直十分關(guān)注設(shè)備運(yùn)行情況,經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查,但一直沒(méi)有發(fā)現(xiàn)設(shè)備本身存在什么問(wèn)題,運(yùn)行一直十分穩(wěn)定,只是近江的超聲波流量計(jì)在運(yùn)行了四個(gè)月后的二月份,發(fā)現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度有所降低,影響指示不穩(wěn),經(jīng)重新更換耦合劑后,指示正常,一直再?zèng)]有出現(xiàn)其它問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用中,感到測(cè)量的數(shù)據(jù)流量指示準(zhǔn)確,隨著循環(huán)泵的變化,指示變化靈敏,起到了原設(shè)計(jì)的目的。為了掌握設(shè)備測(cè)量出的數(shù)據(jù)是否符合實(shí)際,我們向熱源處的有關(guān)技術(shù)人員、運(yùn)行人員進(jìn)行了多次調(diào)查,都認(rèn)為測(cè)量得到的數(shù)據(jù)比較符合實(shí)際,雖然有的人員不愿意接受對(duì)其不利的考核數(shù)據(jù),但都拿不出反駁的證據(jù)。為了能夠真正的掌握我們的設(shè)備是否準(zhǔn)確、可靠、先進(jìn),我們配合公司特別聘請(qǐng)了市級(jí)省級(jí)技術(shù)監(jiān)督局的有關(guān)專家,對(duì)我們所選用的設(shè)備進(jìn)行了鑒定和對(duì)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行檢查,最后結(jié)論是,我們選用設(shè)備是先進(jìn)的,安裝使用是合理的,指示參數(shù)是準(zhǔn)確可靠的。
我們認(rèn)為超聲波流量計(jì)的選用,達(dá)到了預(yù)先設(shè)計(jì)的目的和要求,為我公司進(jìn)行能源的科學(xué)現(xiàn)代化管理發(fā)揮了一定作用。從使用情況感到,超聲波流量計(jì)是一種先進(jìn)可靠實(shí)用的流量計(jì)量設(shè)備,是值得推廣使用的一種產(chǎn)品。