阳泉煤业平定化工 涡街流量计 煤化工节能降耗计量仪表

阳泉煤业平定化工 涡街流量计 煤化工节能降耗计量仪表

涡街流量计基于卡曼涡街测量原理，主要用于测量工业管道内气体、液体、蒸气等流体的流量，涡街流量计的特点是压力损失小，量程范围大，无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小，可以在-20℃～+350℃温度范围内工作，应用广泛。                                  

工作原理：

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示。

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列，设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:
                                                       f=StV/d                 

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

V－流体的平均流速

d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。 

技术参数：

测量范围：

外形尺寸：

安装要求：

一、安装环境要求：

1．尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备，仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。

2．避开高温热源和 源的直接影响，若必须安装，须有隔热通风措施。

3．避开高湿环境和强腐蚀气体环境，若必须安装，须有通风措施。

4．涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上，若必须安装，须在其上下游2D处加设管道紧固装置，并加防振垫，加强抗振效果。

5．仪表建议安装在室内，安装在室外应注意防水，特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形，避免水顺着电缆线进入放大器壳内。

6．仪表安装点周围应该留有较充裕的空间，以便安装接线和定期维护。

二、管道安装要求：

1．涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响介质在管道中的流场，影响仪表的测量精度。

2．上、下游配管内径应相同，如有差异，则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db，应满足以下关系：

0.98Db≤Dp≤1.05Db，上、下游配管应与流量仪表表体内径同心，它们之间的不同轴度应小于0.05Db

3．仪表与法兰之间的密封垫，在安装时不能凸入管内，其内径应比表体内径大1-2mm

4．测压孔和测温孔的安装设计，被测管道需要安装温度和压力变送器时，测压孔应设置在下游3-5D处，测温孔应设置在下游6-8D处。

涡街流量计1：

涡街流量计2：

煤化工计量仪表更新促进节能降耗对策分析：

煤化工企业运行过程中，节能降耗工作有着重要的作用，可以确保煤化工生产环节进一步可持续发展。要实现煤化工企业的进一步节能降耗发展，通常有很多方面的措施，其中一项就是对计量仪表进行更新，来提升测量精度，如果可以有效的进行能源计量仪表的改造的话，一方面可以促进节能降耗工作的有效开展，另一方面也可以有利于企业的可持续发展。

社会经济快速发展的背景下，能源计量问题是煤化工企业必须要充分重视的内容，而能源管理工作开展的过程中能源计量有着重要的作用。煤化工企业运行过程中计量和数据管理是重要的基础工作内容，必须保证测量数据的准确性和科学性，才能够确保企业管理工作的开展，因而需要做好节能仪表的更新维护，促进企业节能降耗工作的开展。

一、常用煤化工能源计量仪表及其原理

（一）能源计量常用仪表

煤化工企业运行过程中计量和数据是不可或缺的重要内容，而要对计量数据工作进行量化管理，就需要通过能源计量仪表开展。有效的应用较高精度能源计量仪表可以为节能降耗工作提供扎实的基础，目前我国煤化工企业常用的能源计量仪表主要是孔板压差流量计，应用率达到总数80%，除此之外还有超声波流量计、科里奥利力质量流量计和抗振涡街流量计等。

（二）孔板式压差流量计原理

孔板流量计属于压差式流量计，是应用广泛的流量计，在化工、电力和冶金等领域的过程测量控制当中有着广泛的应用。华陆孔板流量计运行的过程中，流体充满管道，流经一次检测件节流装置，进而可以增加流速产生局部收缩，一次检测件前后就形成静压力差。在此基础上，通过HLLUGB-80二次装置应用伯努利方程和流动性连续性原理可以推导出流量，一次检测是指节流件，二次装置是指差压变送器和流量显示仪器。

二、煤化工产业常用仪表的问题

（一）引压管和耐磨性

孔板流量计实际应用的过程中，由于其没有彻底取消引压管，导致依然存在流动死区，而在特定情况下气体不流通的话，就会导致流体压力不能得到充分传导，进而仪表应用价值大幅缩减。除此之外，孔板流量计有着较差的耐磨性，尤其是长期工作之后测量的准确性稳定性都难以得到有效保障，例如孔板直角边缘在长期使用的过程中很容易出现磨损的问题，这一问题就会导致孔板特性发生变化，进而对精度产生影响。

（二）测量准确性和安全性

引压管如果长期应用的话，很容易导致耗损大幅度增加，进而导致漏点和污染等问题，同时测量精度难以确保，而如果在高凝固点的介质环境下应用，则很容易出现冻结问题，进而导致测量准确性难以保障。孔板流量计的安装有着较高的要求，如果安装过程没有严格按照规范进行的话，很容易导致后续的运行精度等难以保障，例如夹紧式安装就很容易导致泄露问题。

（三）不符合节能环保理念

传统煤气流量计应用时，要进行后期维护的话，有着较高的清理难度，要完成相应的节能降耗工作有着较高的难度。除此之外，如果介质当中有大量粉末颗粒状物质，或者介质较脏的话，就容易导致引压管堵塞之类的问题。华陆流量计量仪表的设计问题也是需要重点考虑的问题，如果设计出现问题的话很容易导致煤气的流通出现问题，节能降耗的工作难以有效开展，不符合节能环保的理念。煤化工企业能源消耗水平较高，通常来说煤化工企业每生产一万元产品，就会消耗3-4万元的准煤，平均价值低于能源消耗费用，这是其进一步发展的重要阻碍。针对这一情况，我国已经制定了相应的政策来对煤化工企业发展进行引导，不断探索相关技术的过程中，能耗高等问题都在逐渐得到解决。以上这些问题都是导致HLLUGB-80孔板式压差流量计难以满足煤化工企业需求的重要原因，从这一点出发就需要推动仪表更新换代，应用抗振涡街流量计等仪表设备来强化其应用效果。

三、节能降耗理念下煤化工能源计量仪表的改造

（一）压差计结构改造

为了进一步提高压差流量计的计量有效性，做好节能降耗工作，可以从两个方面进行考虑。一方面是加长孔板上下游小直管段的长度。通常来说压差流量计仪表的前后段直管段较长，这样才能够确保管内流速分布足够规律性。而根据ISO 5167:2003(E）标准，可以将孔板上游直管段的长度增加4～17D来确保流速分布的规律性，提高准确度，进一步促进节能降耗工作开展的准确度。另一方面是调整孔板式压差流量计的多孔分布设计，近些年来应用节流装置改善流速分布的装置应用较为广泛，调整型孔板可以整流流场，降低管道内的流体搅动，进而确保检测的精准性，除此之外其不包含活动部件，有着较强的适应性。

（二）引进新型检测仪表

要进一步提升节能降耗工作的开展，确保煤化工能源计量仪表运行有效性，近些年来有很多技术含量相对较高，节能效果相对较好的计量仪表得到应用，下面对其进行分析。

1、超声波流量计

传统的孔板流量计应用时，如果测量的管径有着较大的直径的话，测量耗时耗力，获取的数据结果也相对不稳定，而在这样的测量过程中应用超声波流量计，则可以获取良好的效果。同时，很多煤化工企业会将循环水替代工业用水，以作为换热器的用水，而如何对其进行计量，或者如何在循环水管道安装流量计，是难以解决的重点问题。实验表明超声波流量计在测量过程中，对于大管径的循环水流量测量有着良好的适应性，不需要接触，结果稳定且准确，能耗也相对较低，有着重要的应用意义。超声波流量计通常来说大测量范围可以达到五米直径的管道，煤化工企业运行的过程中，新鲜水流量和循环水流量的测量一直是难点和重点，在工业不停水的情况下就可以安装超声波流量计，对其进行有效的应用，获取良好的测量准确性和便捷性。

2、科里奥利力质量流量计

科里奥利力质量流量计又称科氏力质量流量计，运用流体质量流量对于振动管产生的调制作用，及科里奥利力为其运行原理，进而获取流体的质量流量，流量计包括传感器和变送器。这一方式通常应用于小管径管道当中，以质量计量流体介质的流量测量，例如乙烯、液体氧化碳等。科氏力质量流量计的组成当中不含齿轮和轴承之类的转动部件，因而维修需求较少，固体颗粒通过仪表管时不会损坏仪表，也不需要过滤，因而应用寿命较长。但是如果科氏力质量流量计常年用于输送计量，则需要定期进行鉴定，目前由于部分煤化工工人对于其技术理解较为混乱，导致检定工作的开展存在一些问题。从根本上说，科氏力质量流量计和涡街流量计或者孔板压差流量计有着本质上的区别，应用时技术人员有必要充分理解其输出信号和运行基本原理。

3、抗振涡街流量计

煤化工生产的很多流程都是伴随蒸汽产生的，而在设备运维过程中可以发现，煤气管道当中如果增加一个区域分离检测部位，用华陆抗振涡街流量计来进行能源计量的话，可以有利于节能降耗工作的开展。抗振涡街流量计应用的过程中测量检测的准确性较好，运行成本较低，节能降耗工作开展的过程中，这类计量仪表应用较为广泛。HLLUGB-80抗振涡街流量计实际应用的过程中，有着更大的应用范围，无论是气压较高、温度较低、还是流体带有腐蚀性等条件下，都可以应用这一方式进行检测，安装维护方便、运行成本低，且准确性较高，有着良好的应用效果和广泛的应用范围。

煤化工产业运行过程中要想做好节能降耗相关工作内容，计量和测量的准确性和稳定性有着重要的意义，因而需要充分做好计量仪表改造工作，确保企业节能降耗工作的有效开展。实际开展相关工作的过程中，应当充分做好优化和改造，引进新型的检测仪表，强化能源计量管理工作，实现煤化工企业的长期可持续发展。