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智能弯管流量计在蒸汽双向流量计量中的应用

时间:2018/01/28来源:未知

[摘要]文章详细论述了智能弯管流量计工作原理、蒸汽双向计量工艺参数、蒸汽双向计量系统组成、蒸汽双向计量系统主要功能,分析了蒸汽双向计量取得的效果和效益,以及智能弯管流量计优点,对解决复杂流程状态下的蒸汽双向计量具有指导作用。

    蒸汽是石油化工生产中一种重要能源,蒸汽计量准确与否,直接关系到企业节能降耗、成本核算,关系到企业经济效益。石化乙烯生产装置是在计划经济体制下设计和建造的,由于经营理念不同,蒸汽等公用工程能源在工艺流程上是保生产的,以生产为主,‘没有考虑计量,以至于进人市场经济,生产中为了控制蒸汽等能源消耗,成本核算的需要,不得不连续多年投人大量计量配备费用,增加计量点,完善计量手段和计量设施,确保蒸汽等能源准确计量。

    1、弯管流量计工作原理:
   流体在流经弯管时,由于弯曲管壁的导流作用,使流体在流进弯管时其内侧流速会逐渐增大,而外侧流速却逐渐减小,这就形成了各个过流断面的近似梯形速度分布,且这种梯形速度分布状态在弯管45。截面处达到极限状态。如图1.
圈1弯管截面流速分布示意图

圈1弯管截面流速分布示意图
    根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律,流体在管道中流动时,在相同过流断面各元流质点的能量不变,但由于各质点流速的变化(内侧大、外侧小)就形成了弯管的内外侧压差△P,这个压力差在450截面时达到最大、最稳定,且450弯管断面的流体平均速度?与压差△P的对应关系符合平方比例关系,同时压差△P与弯管的几何结构尺寸(弯曲半径R和内径D)有密切关系。因此在弯管传感器的几何结构尺寸确定之后,只要测取流体流经弯管45。截面的外侧与内侧的压差△P和流体的密度P就可以确定流体的平均流速:。其数学表达式为:
计算公式



2、蒸汽双向计f实施方案:
2.1、蒸汽双向计.工艺参数:

   (1)  1.0MPa蒸汽:工艺安装管径:267mm,壁厚7mm;管道材质:STPT38;最大流量:60 t/h;工作温度:350°C;工作压力:1.5 MPa;计量方式:不定时双向计量。
   (2) 4.0MPa蒸汽:工艺安装管径:似57,壁厚18mm;管道材质:STPA23;最大流量:80 t/h;工作温度:45090;工作压力:4.5 MPa;计量方式:不定时双向计量。
2.2、蒸汽双向流量计系统组成:
     主要由弯管传感器、微差压变送器、压力变送器、温度变送一体化热电阻、二次仪表(ZWLY型主机)、双向计量方向识别系统、DCS计量系统等组成,如图2。

    二次仪表(ZWLY型主机)具有各测量参数的4一20 mA模拟量输出端,用于与DCS计量系统连接。

2.3、蒸汽双向计f系统主要功能:
   蒸汽双向计量系统准确度为1.0级,弯管传感器为0.5级,各变送器为0.2级。
   二次仪表可定时或循环显示当前瞬时流量、累计流量、介质温度、介质压力、介质流速、异常提示和报警等参数量;DCS计量系统在显示二次表应有参数量的同时还具有显示趋势曲线图功能,以便更好地查证一次测量元件工作状态和各计量数据状态。DCS计量系统与公司局域光纤网相联,相关部「1人员可随时通过网络查询蒸汽计量数据,方便管理和生产。

3、结束语:
   (1)采用智能弯管流量计很好地解决了高温高压蒸汽双向计量难题,经过半年多运行与应用,蒸汽双向计量数据准确,解决了蒸汽供需双方多年来的计量纠纷矛盾,为控制蒸汽消耗、成本核算提供了准确计量数据。
   (2)弯管流量计具有结构简单,无附加压力损失,传感器耐磨损、长期运行维护量小、寿命长,量程比大、准确度高、小流量性能好,耐高温、耐压、抗振动性能好等优点。

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