摘要:本文根據(jù)燃?xì)夤⿷?yīng)的特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)的燃?xì)饬髁坑?jì)選型進(jìn)行了探討，得出了流量計(jì)的選型主要要考慮到運(yùn)行壓力、溫度的影響以及選型中流量范圍的控制等素，并針對(duì)用戶的需求，設(shè)計(jì)了不同的選型方案。
燃?xì)饨?jīng)營(yíng)企業(yè)的主要收入是燃?xì)怃N售收入，怎樣管控好計(jì)量設(shè)備，控制好供銷差率是燃?xì)饨?jīng)營(yíng)企業(yè)的重要工作之一。在城市燃?xì)怃N售計(jì)量環(huán)節(jié)中，關(guān)系到供銷差的因素很多，從計(jì)量設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、安裝、周期檢定及維護(hù)保養(yǎng)等每一個(gè)環(huán)節(jié),都影響著貿(mào)易計(jì)量的精度，關(guān)系到供銷差的控制。流量計(jì)的選型是供銷差控制的源頭。
1.流量計(jì)選型要考慮運(yùn)行壓力、溫度的影響
氣體的壓縮和膨脹特性，決定不同的供氣壓力，相同的表型的供氣能力不同。所以在對(duì)流量計(jì)選型時(shí)，需將用戶設(shè)備的用氣量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣量(即貿(mào)易結(jié)算的體積)，再根據(jù)標(biāo)況氣量來(lái)選型，(流量計(jì)的流量范圍也需核算成標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積)，標(biāo)準(zhǔn)狀況與工作狀況的氣體體積換算的氣體方程式為:
式中，Qn:標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積(Nm3);
Q:工作狀況下的氣體體積（m3）;
P:工作狀況下的絕對(duì)壓力(Kpa),即管道供氣表壓Po(KPa)t標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101325Kpa;
Pn:標(biāo)準(zhǔn)狀況的大氣壓101.325Kpa;
Tn:標(biāo)準(zhǔn)狀況的溫度是20℃，換算成熱力學(xué)溫度為Tn=(273.15+20)k;
T:工作狀況下的溫度t℃，換算成熱力學(xué)溫度為
T=(273.15+t)k;
Zn九:壓縮系數(shù)比。
從氣體方程式中，我們可以看到，壓力、溫度對(duì)氣體流量有著一定的影響。其中，壓力每增加1KPa,對(duì)流量影響約為1%;溫度每3℃對(duì)流量的影響大約為1%。所以流量計(jì)選型設(shè)計(jì)應(yīng)考慮供氣壓力，貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)，最好選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)。
表1為同一表型不同供氣壓力下的流量范圍的對(duì)照。
2流量計(jì)選型中流量范圍的控制
以武漢市為例，燃?xì)怃N售一般選用皮膜表、羅茨流量計(jì)和渦輪流量計(jì)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的流量計(jì)的對(duì)應(yīng)誤差表見表2和不同類型流量計(jì)的誤差曲線(如圖1~3所利)
從曲線圖我們不難看出，流量計(jì)精度在0.2Qmax-Qmax的范圍最好，考慮到供氣壓力的波動(dòng)及瞬間用氣變化(如設(shè)備開啟)，因?yàn)闅怏w的溫度是不可控的，日常運(yùn)行溫度一般在50℃以下，溫度對(duì)流量的影響在10%左右，所以選型最好控制在流量計(jì)的0.3Qmax-0.8Qmax(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的),既保證了計(jì)量精度，又可保證流量計(jì)的運(yùn)行安全。
表3為表1的最佳供氣流量的簡(jiǎn)單核算(溫度設(shè)定為20℃)
從表3不難看出，流量計(jì)的選型與壓力息息相關(guān)，所以在流量計(jì)日常運(yùn)行時(shí)，不能隨意改變供氣壓力，否則可能會(huì)導(dǎo)致大馬拉小車影響計(jì)量精度或超載導(dǎo)致流量計(jì)的損壞。參看表3中，若將管道供氣壓力400KPa改為300Kpa，原供氣量為6400Nm3/h，是流量計(jì)的最佳運(yùn)行空間，供氣壓力變化后，流量計(jì)幾乎處于超流的狀況，長(zhǎng)期運(yùn)行，流量計(jì)會(huì)損壞，導(dǎo)致計(jì)量損失(注意:高壓直供管線，由于管道壓力波動(dòng)較大，應(yīng)充分考慮管道壓力的實(shí)際情況來(lái)選型)。
3流量計(jì)選型的探討
流量計(jì)選型時(shí)，核算用戶的用氣量是重要的環(huán)節(jié)。在流量核算時(shí)，要區(qū)分當(dāng)期用量、近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期規(guī)劃。規(guī)劃中，各期用量變化較大的，最好做到總體設(shè)計(jì)，分期施工，分期計(jì)量。如果將總量規(guī)劃在一起設(shè)計(jì)計(jì)量設(shè)備，可能會(huì)出現(xiàn)前期大馬拉小車，后期由于用戶規(guī)劃調(diào)整，導(dǎo)致小馬拉大車，影響計(jì)量精度和設(shè)備運(yùn)行安全。
下面我們列舉一個(gè)例子:
用戶需求:用戶現(xiàn)報(bào)裝工業(yè)用氣，當(dāng)期規(guī)劃為兩臺(tái)用氣量為1500Nm3/h的鍋爐，用氣壓力為20Kpa,近期規(guī)劃還增加兩臺(tái)1,500Nm3/h的鍋爐，即最終使用規(guī)劃為4臺(tái)1500Nm3/h的鍋爐。
設(shè)計(jì)方案一:根據(jù)用戶的需求，按用戶總用量來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)選型，選用G4000DN300PN10的渦輪流量計(jì),供氣能見表4。
設(shè)計(jì)方案二:根據(jù)用戶的需求，按用戶的總的規(guī)劃，分期設(shè)計(jì)選型，分期施工(也可同期施工)選用兩臺(tái)G2500DN250PN10的渦輪流量計(jì),供氣能力見表5.
比較上兩個(gè)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方案一的優(yōu)勢(shì)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同時(shí)滿足用戶當(dāng)期和近期規(guī)劃的要求;缺點(diǎn)是按用戶規(guī)劃總量設(shè)計(jì)流量計(jì),流量計(jì)型號(hào)較大，用戶在前期使用一臺(tái)鍋爐時(shí)，最大流量Qmax為1500Nm3/h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于流量計(jì)運(yùn)行的區(qū)間，且用戶設(shè)備使用時(shí)達(dá)到最大流量的，大部分時(shí)間都不是最大流量，也就出現(xiàn)通常所說(shuō)的大馬拉小車，雖有近期規(guī)劃，不知何時(shí)可以實(shí)施且不知規(guī)劃是否會(huì)變，留下許多未知。而設(shè)計(jì)方案二的優(yōu)勢(shì)在于分期設(shè)計(jì)為兩臺(tái)流量計(jì),不論是同時(shí)施工還，是分期施工，都能滿足用戶需求,且基本在流量計(jì)計(jì)量運(yùn)行狀態(tài)所需求的區(qū)間。若同時(shí)施工，即使用戶近期規(guī)劃暫時(shí)不能實(shí)施，兩塊流量計(jì)可一用一備，方便維護(hù)保養(yǎng);若用戶遠(yuǎn)期規(guī)劃調(diào)整，影響也不大。
這是一個(gè)實(shí)際用戶，前期使用的是設(shè)計(jì)方案一。用戶經(jīng)過(guò)一個(gè)生產(chǎn)用氣高峰后，考慮到生產(chǎn)及維修保養(yǎng)的需要，發(fā)現(xiàn)前面的規(guī)劃需調(diào)整，逐將規(guī)劃的未安裝的兩臺(tái)1,500Nm3/h的鍋爐調(diào)整為兩臺(tái)2,700Nm3/h的鍋爐。由于用戶的用戶規(guī)劃的調(diào)整，導(dǎo)致前期的設(shè)計(jì)需全部更改，重新設(shè)計(jì)和施工。
針對(duì)用戶的需求，在現(xiàn)行的方案上修改，也有多種方案，以下兩種方案都可行，其中第二套方案較好。
設(shè)計(jì)方案一:將現(xiàn)用的流量計(jì)調(diào)整為供應(yīng)即將增加兩臺(tái)2,700Nm38/h的鍋爐，增加一臺(tái)G2500DN250PN10的渦輪流量計(jì)供應(yīng)原來(lái)的兩臺(tái)1500Nm3/h的鍋爐。供氣能力見表6。
設(shè)計(jì)方案二:在設(shè)計(jì)方案一的基礎(chǔ)上在增加一臺(tái).G2500DN250PN10的渦輪流量計(jì)。供氣能力見表7。
比較方案一和二，雖都能滿足用戶需求，但方案二多增加了一臺(tái)G2500DN250PN10的流量計(jì),增加的這臺(tái)流量計(jì)是為了方便流量計(jì)維修和保養(yǎng)及用戶設(shè)備維修保養(yǎng)時(shí)，調(diào)整計(jì)量設(shè)備,確保計(jì)量精準(zhǔn)。如:當(dāng)用戶用氣低峰或維保用氣量為2700Nm3/h的鍋爐設(shè)備時(shí)，我們可以改用兩臺(tái)G2500的流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，維保DN300流量計(jì),這個(gè)過(guò)程中，日常的時(shí)候DN200的流量計(jì)維保不受影響;當(dāng)DN300流量計(jì)出現(xiàn)故障時(shí)，即使關(guān)掉此通道，對(duì)用戶的影響也不大。即使用戶當(dāng)時(shí)是滿負(fù)荷運(yùn)行，兩臺(tái)G2500DN250的流量計(jì)也基本可以滿足。如為防止長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行，影響設(shè)備的安全，最多關(guān)停一臺(tái)耗氣量為1500Nm3/hh(從表7可看出:兩臺(tái)G2500的流量計(jì)此壓力下的最大供氣量為9680m3/h，運(yùn)行區(qū)間為7740m3/h,四臺(tái)用氣設(shè)備滿負(fù)荷最大用氣量為8400m3/h,雖高于最佳運(yùn)行區(qū).
4流量計(jì)選型后應(yīng)注意的環(huán)節(jié)
當(dāng)然，流量計(jì)選好型后，供差控制還有許多環(huán)節(jié)，只有做好每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能保證計(jì)量準(zhǔn)確，流量計(jì)運(yùn)行安全。
首先，對(duì)大用量用戶考慮備用線路，當(dāng)流量計(jì)出現(xiàn)故障的時(shí)候，能及時(shí)啟用備用線路，減少誤差;在多通路同時(shí)供氣時(shí)，要考慮增加限流裝置，避免其中一路出現(xiàn)故障時(shí)，其它線路因超流而損壞。其次，流量計(jì)安裝時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求施工，嚴(yán)禁帶表焊接，流量計(jì)安裝前一定要對(duì)管道進(jìn)行嚴(yán)格的打磨和吹掃，防止異物進(jìn)入流量計(jì)損壞流量計(jì)，同時(shí)嚴(yán)禁帶表對(duì)管道試壓。再次，通氣時(shí)，嚴(yán)格按規(guī)定有序、緩慢開啟前后閥門，控制好壓力。安裝完畢后，流量計(jì)的修正儀安裝時(shí)，注意核對(duì)相關(guān)參數(shù)。最后是做好監(jiān)控、抄表核對(duì)、運(yùn)行的維護(hù)保養(yǎng)和周期定檢工作，特別是監(jiān)控和抄表核對(duì)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)必須第一時(shí)間處理，盡量將故障引起的計(jì)量誤差降到最低。
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