常州鑫旺儀表有限公司孔板流量計與探針式流量計的壓損節(jié)能比較
作者:常州鑫旺儀表有限公司
2021-01-02
1、探針式流量的特點
（1）節(jié)能效果好、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，不可恢復(fù)的阻力損失小。
（2）性能穩(wěn)定，長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），探針式流量計減少了動力消耗，節(jié)能效果顯著。
由于該流量計適應(yīng)范圍寬，長期穩(wěn)定性好，近年來在能源、環(huán)保等計量測試中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
2、 探針式流量計與孔板流量計的比較
2.1 購置費比較
對于1000mm管道，探針式流量計和孔板流量計應(yīng)用購置費分別是3萬元和12萬元。應(yīng)用探針流量計每套節(jié)資9萬元。
2.2 精度比較
探針式流量計和孔板流量計相比，能保持長期的高精度。這是因為探針式流量計的獨特結(jié)構(gòu)，它采用了一體化結(jié)構(gòu)，沒有可以活動的部件，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滲漏。相反，導(dǎo)致孔板流量計精度下降的原因很多，孔板流量計使用時間一長，精度就會急劇下降，需要進(jìn)行定期檢測和清洗。
2.3 安裝費用的比較
在安裝探針式流量計過程中，只需要進(jìn)行簡單的焊接，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關(guān)，而孔板的安裝，需要一個2倍管道圓周的焊接。管道的管徑越大，探針式流量計在安裝上節(jié)約的費用越多。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，只需進(jìn)行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板流量計則需要進(jìn)行630cm的焊接，相比之下探針式流量計至少節(jié)約了95%的安裝費用。
2.4 運行費用的比較
與孔板流量計相比，探針流量計長期運行費用非常低。探針流量計投入運行一年所節(jié)省的電費，即可收回采購成本，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，比孔板的*壓損至少降低了95%以上。
2.4.1 探針式流量計和孔板流量計的壓損比較
設(shè)計及試驗數(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)驗公式：
當(dāng)β=0.6時，PPLo=0.6×△P
當(dāng)β=0.7時，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。
通過實驗可以得出，探針式流量計的壓損大約為：
PPLv=0.03×△P
由于探針式流量計的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數(shù)量級，而壓損的比例又小了一個數(shù)量級，所以探針式流量計壓損和孔板流量計壓損相比是微乎其微的。
阻力件壓損帶來的功率損失，其計算表達(dá)式為：
假設(shè)為了彌補(bǔ)阻力件帶來的不可恢復(fù)的壓損，在其后增加一臺壓力泵，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—電動機(jī)效率，無量綱常數(shù)；
Hp—功率損失，kW。
2.4.2 實例
例如某廠大熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)，測量介質(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，探針式流量計所產(chǎn)生的差壓為12kPa。那么，探針流量計所產(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)電動機(jī)效率η=0.8則針式流量計損失的功率為：
Hp=Q體×PPLPη=1.82648×0.36÷0.8≈0.82191（kW）
假設(shè)每天運行24h，每kWh電能的電費為0.31元，那么一個月探針式流量計的能耗換算成電費：
30×24×0.82191×0.31≈183.4元P月
另一相同測點使用孔板流量計測量，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)每天運行24h，那么一個月孔板流量計的能耗換算成電費：
30×24×68.493×0.31≈15287.6元/月
探針式流量計與孔板流量計的耗能比為：
1.2：100。
每一個月單只探針式流量計比孔板流量計節(jié)約電能為：15104.2元每月。由于供熱供水和回水同時計量實際節(jié)能應(yīng)為2×15104.2=30208.4元/月
每年該廠供熱按六個月計算可節(jié)資。
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