蒸汽流量計(jì)的選用與節(jié)能

 蒸汽流量計(jì)的選用與節(jié)能： 

  沒有準(zhǔn)確的計(jì)量就無法進(jìn)行精確的管理，準(zhǔn)確計(jì)量是有效管理的基礎(chǔ)與依據(jù)。通常比較容易對(duì)水、電安裝計(jì)量表，但是由于蒸汽的溫度、壓力、干燥度都會(huì)隨著輸送過程不斷變化，蒸汽計(jì)量往往很難非常準(zhǔn)確，技術(shù)原因造成了我們忽視了蒸汽的計(jì)量。實(shí)際上不論在醫(yī)院還是工廠等其他廣泛使用蒸汽的地方，蒸汽的浪費(fèi)比水、電更為嚴(yán)重。隨著計(jì)量科學(xué)的發(fā)展和管理者節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，蒸汽計(jì)量越來越受到重視。 

  蒸汽計(jì)量的好處是： 

（1）當(dāng)蒸汽消耗異常時(shí)可以迅速查找原因，減少損失，為技術(shù)改進(jìn)提供準(zhǔn)確依據(jù)； 
（2）可以監(jiān)控所有用汽設(shè)備的效率，為預(yù)防性保養(yǎng)提供依據(jù)，從而保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行； 
（3）流量計(jì)本身無法節(jié)能，但在準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做的改進(jìn)管理可以有效節(jié)能5%～20%。 

1 實(shí)例講解如何選擇蒸汽流量計(jì) 

  四川大學(xué)華西醫(yī)院現(xiàn)有4 臺(tái)10t/h 燃?xì)?、燃油的鍋爐，年產(chǎn)蒸汽5.24萬t，消耗天然氣512萬m3，天然氣費(fèi)用880 萬元，蒸汽的計(jì)量管理和節(jié)能降耗工作，得到了醫(yī)院的高度重視。 

  蒸汽在醫(yī)院主要用于消毒、制劑、空調(diào)、廚房、洗漿等，用汽負(fù)荷的變化都非常大。舉例來說，醫(yī)院衛(wèi)生熱水的用汽單元主管道為DN100，蒸汽壓力為10bar，按流速25m/s 計(jì)算，流量可達(dá)3825kg/h。但實(shí)際上，整個(gè)用汽單元有時(shí)只開一臺(tái)設(shè)備，最小用汽量約為100kg/h。因此實(shí)際需要的流量計(jì)量程比就是3825 ÷ 100 ＝38:1。 

標(biāo)準(zhǔn)孔板式蒸汽流量計(jì)量程比一般在4:1，顯然不能滿足要求。 

  渦街式流量計(jì)的量程比可達(dá)40:1，初看可以滿足要求。但渦街式流量計(jì)是通過測(cè)量流體經(jīng)過旋渦發(fā)生體時(shí)產(chǎn)生的旋渦數(shù)量來測(cè)量流體的速度。當(dāng)流體的流速低于下限（一般在2m/s）時(shí)，就沒有旋渦產(chǎn)生。因此蒸汽流速在25m/s 時(shí)，其實(shí)際量程比只有25/2＝12.5:1，也不能滿足要求。 

  通過分析和比較，我們選擇了量程比高達(dá)100:1的彈簧負(fù)載Gilflo變面積式流量計(jì)，該類流量計(jì)輸出的差壓信號(hào)與被測(cè)流量之間有線性關(guān)系，所以也稱線性孔板差壓流量計(jì)。 

2 Gilflo變面積式流量計(jì)簡(jiǎn)介 

2.1 工作原理 

參照?qǐng)D1，當(dāng)流體流過Gilflo流量計(jì)時(shí)，中心定位的錐體推動(dòng)負(fù)載彈簧軸向移動(dòng)，引起環(huán)行面積的變化，環(huán)行面積變化使輸出信號(hào)（差壓）與流量成線性關(guān)系，大大地?cái)U(kuò)大了其量程比。差壓變送器測(cè)量該差壓，并將其轉(zhuǎn)換為4～20mA 信號(hào)輸出至流量計(jì)算機(jī)。通過流量計(jì)算機(jī)的處理和計(jì)算，顯示流體的瞬時(shí)流量、總流量、溫度和壓力等信息。

2.2 特點(diǎn) 

GIlflo流量計(jì)具有下列特點(diǎn)： 

（1）量程比大。典型的Giflo 差壓式流量計(jì)可測(cè)范圍為1%FS～99%FS，對(duì)于流量變化大的測(cè)量對(duì)象，一臺(tái)流量計(jì)就可解決。 

（2）線性差壓輸出，精確度高。由于逐臺(tái)經(jīng)過水標(biāo)定，并進(jìn)行多項(xiàng)補(bǔ)償，且差壓信號(hào)與流量成線性關(guān)系， 被測(cè)流量相對(duì)于滿量程流量較小時(shí)，差壓信號(hào)幅值也較大，有利于提高測(cè)量精確度，實(shí)際的精確度可達(dá)± 1%。 

（3）直管段要求低。由于孔板的變面積設(shè)計(jì)，使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作的測(cè)量機(jī)構(gòu)，可在緊靠彎管、三通下游的部位進(jìn)行測(cè)量（典型的安裝要求為上游直管段≥6倍管徑，下游直管段≥3 倍管徑）。 

（4）耐振性好。在振動(dòng)較大的惡劣場(chǎng)所，渦街流量計(jì)容易出現(xiàn)“無中生有”和讀數(shù)偏高問題。Gilfo線性孔板耐振性要比渦街流量計(jì)*。 

2.3 注意的問題 

  由于蒸汽的溫度、壓力、干燥度都會(huì)隨著輸送過程不斷變化，因此除了選擇合適類型的流量計(jì)外，在蒸汽系統(tǒng)的計(jì)量中，我們還需要注意以下幾點(diǎn)關(guān)鍵問題： 

（1）密度補(bǔ)償。對(duì)于飽和蒸汽，由于其密度與壓力一一對(duì)應(yīng)。因此如果沒有經(jīng)過實(shí)際的密度補(bǔ)償功能，蒸汽壓力波動(dòng)時(shí)，顯示數(shù)值必然出現(xiàn)誤差。 

（2）安裝汽水分離器。蒸汽在輸送中干燥度會(huì)隨著散熱不斷變化，產(chǎn)生冷凝水。如果計(jì)量中不考慮修正，會(huì)對(duì)計(jì)量的精確性產(chǎn)生很大影響。目前還沒有能夠在線檢測(cè)蒸汽干度的儀器，    所以只能通過經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來設(shè)置。另外，冷凝水還會(huì)引起腐蝕，水錘等問題，這些都會(huì)影響計(jì)量結(jié)果，甚至損壞流量計(jì)。因此，要提高蒸汽流量的計(jì)量精度，必須在流量計(jì)上游安裝汽水分離器。 

 （3）安裝過濾器。蒸汽管道在安裝過程中，不可避免會(huì)有一些雜質(zhì)，如碎石，焊渣等。如果不安裝過濾器，這些雜質(zhì)在運(yùn)行中可能帶來各種問題，影響設(shè)備正常工作，降低設(shè)備的使用壽命。因此，我們?cè)诿總€(gè)蒸汽流量計(jì)上游都安裝了100目過濾器。 

3 安裝后的效果 

  自2005 年起，我們陸續(xù)在每臺(tái)鍋爐出口、廚房、洗漿房等安裝了9臺(tái)Gilflo彈簧負(fù)載變面積式流量計(jì)。經(jīng)過3年的運(yùn)行，計(jì)量結(jié)果非常穩(wěn)定精確，為我們醫(yī)院的管理和節(jié)能改造提供了準(zhǔn)確而寶貴的數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)，我們做了持續(xù)的改進(jìn)，蒸汽系統(tǒng)的效率逐漸提高，能耗逐年降低，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為醫(yī)院節(jié)約燃料費(fèi)用的同時(shí)，也減少了煙氣的排放，為社會(huì)節(jié)約了大量的資源。 

  根據(jù)以上的改造和數(shù)據(jù)，我們醫(yī)院2006 年全年比2005 年少用天然氣81 萬m3，經(jīng)費(fèi)節(jié)約140 萬元，且系統(tǒng)比改造前更安全可靠，效果非常明顯?？梢哉f，精確的計(jì)量是節(jié)能降耗的前提和保障。