常州鑫旺儀表有限公司孔板流量計(jì)與探針式流量計(jì)的壓損節(jié)能比較
作者:常州鑫旺儀表有限公司
2021-01-02
孔板流量計(jì)與探針式流量計(jì)的壓損節(jié)能比較
1、探針式流量的特點(diǎn)
（1）節(jié)能效果好、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，不可恢復(fù)的阻力損失小。
（2）性能穩(wěn)定，長(zhǎng)期使用不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負(fù)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(shì)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(jì)減少了動(dòng)力消耗，節(jié)能效果顯著。
由于該流量計(jì)適應(yīng)范圍寬，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，近年來(lái)在能源、環(huán)保等計(jì)量測(cè)試中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
2、 探針式流量計(jì)與孔板流量計(jì)的比較
2.1 購(gòu)置費(fèi)比較
對(duì)于1000mm管道，探針式流量計(jì)和孔板流量計(jì)應(yīng)用購(gòu)置費(fèi)分別是3萬(wàn)元和12萬(wàn)元。應(yīng)用探針流量計(jì)每套節(jié)資9萬(wàn)元。
2.2 精度比較
探針式流量計(jì)和孔板流量計(jì)相比，能保持長(zhǎng)期的高精度。這是因?yàn)樘结樖搅髁坑?jì)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，它采用了一體化結(jié)構(gòu)，沒(méi)有可以活動(dòng)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(hào)滲漏。相反，導(dǎo)致孔板流量計(jì)精度下降的原因很多，孔板流量計(jì)使用時(shí)間一長(zhǎng)，精度就會(huì)急劇下降，需要進(jìn)行定期檢測(cè)和清洗。
2.3 安裝費(fèi)用的比較
在安裝探針式流量計(jì)過(guò)程中，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)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(wú)關(guān)，而孔板的安裝，需要一個(gè)2倍管道圓周的焊接。管道的管徑越大，探針式流量計(jì)在安裝上節(jié)約的費(fèi)用越多。例如，鶴煤集團(tuán)熱電廠在3#、4#汽輪機(jī)五抽DN1002管道上安裝探針式流量計(jì)，只需進(jìn)行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板流量計(jì)則需要進(jìn)行630cm的焊接，相比之下探針式流量計(jì)至少節(jié)約了95%的安裝費(fèi)用。
2.4 運(yùn)行費(fèi)用的比較
與孔板流量計(jì)相比，探針流量計(jì)長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用非常低。探針流量計(jì)投入運(yùn)行一年所節(jié)省的電費(fèi)，即可收回采購(gòu)成本，節(jié)能效果明顯。
探針式流量是一種高效、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(jì)，比孔板的*壓損至少降低了95%以上。
2.4.1 探針式流量計(jì)和孔板流量計(jì)的壓損比較
設(shè)計(jì)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，壓力損失：
PPL0=（0.5～0.6）×ΔP，約為20～50kPa。
孔板壓損的經(jīng)驗(yàn)公式：
當(dāng)β=0.6時(shí)，PPLo=0.6×△P
當(dāng)β=0.7時(shí)，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(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出，探針式流量計(jì)的壓損大約為：
PPLv=0.03×△P
由于探針式流量計(jì)的差壓△P比孔板的差壓△P小一個(gè)數(shù)量級(jí)，而壓損的比例又小了一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以探針式流量計(jì)壓損和孔板流量計(jì)壓損相比是微乎其微的。
阻力件壓損帶來(lái)的功率損失，其計(jì)算表達(dá)式為：
假設(shè)為了彌補(bǔ)阻力件帶來(lái)的不可恢復(fù)的壓損，在其后增加一臺(tái)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(dòng)機(jī)效率，無(wú)量綱常數(shù)；
Hp—功率損失，kW。
2.4.2 實(shí)例
例如某廠大熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)，測(cè)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(shí)，探針式流量計(jì)所產(chǎn)生的差壓為12kPa。那么，探針流量計(jì)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(dòng)機(jī)效率η=0.8則針式流量計(jì)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(yùn)行24h，每kWh電能的電費(fèi)為0.31元，那么一個(gè)月探針式流量計(jì)的能耗換算成電費(fèi)：
30×24×0.82191×0.31≈183.4元P月
另一相同測(cè)點(diǎn)使用孔板流量計(jì)測(cè)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(jì)與孔板的壓損比為：1.2：100。
根據(jù)上述公式，孔板損失的功率為：
假設(shè)每天運(yùn)行24h，那么一個(gè)月孔板流量計(jì)的能耗換算成電費(fèi)：
30×24×68.493×0.31≈15287.6元/月
探針式流量計(jì)與孔板流量計(jì)的耗能比為：
1.2：100。
每一個(gè)月單只探針式流量計(jì)比孔板流量計(jì)節(jié)約電能為：15104.2元每月。由于供熱供水和回水同時(shí)計(jì)量實(shí)際節(jié)能應(yīng)為2×15104.2=30208.4元/月
每年該廠供熱按六個(gè)月計(jì)算可節(jié)資。
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