流體物性
流體的物性(溫度、壓力、密度、粘性、腐蝕結垢、多相等)的一種或多種將影響流量儀表的技術性能及選擇,甚至否定,如:
u● 電磁流量雖有不少優點,但不能用于導電率低的流體,如氣體、油品。
u● 插入式熱式流量計低速性能很好,但只能測潔凈、干燥及常溫氣體。
u● 容積式流量計適用于粘度較高流體,而渦輪、渦街則只適用于粘度較低的流體。
安裝
流量儀表絕大多數都是速度型,管內流速分布對其準確度影響較大,經典節流裝置(孔板噴嘴、文丘里)根據ISO5767新標準,前直管段長度要求30~40D;測點速的插入式流量計根據ISO7145前直管段也應有30D以上長度。容積、科式、浮子式流量計不要求直管段長度,但浮子式必須垂直安裝,且流動應自下而上;科氏、渦街不能安裝在有振動的管道上。
環境條件
意表周圍的環境,如高溫、粉塵、溫度、電磁干擾、易燃易爆等都會影響儀表的選擇。
經濟性
經濟不能僅考慮初期購置費,還應綜合考慮安裝、附件、維護、校驗以及運行費等,如:
u● 貿易和算:價格低廉而準確度不高的儀表(如彎管、測點速的插入式等)所帶來的經濟損失可能數十、數百倍于購置費。
u● 維修費:容積式、轉動件易磨損、頻繁拆裝、維修、加上誤工的損失都將是一筆不小的費用。
u● 運行費:流量儀表大多有阻力件,會造成壓力損失,為此必須增加泵(或風機)的動力,以彌補這個損失,維持正常工藝流程,
這筆費用不可忽視。
壓損耗能,不可忽視
流體通過流量儀表的阻力件(如孔板、渦街發生體、渦輪、轉子、耙、均速管檢測桿、內錐等)或彎頭(彎管、科氏等)都會產生漩渦。它的產生降消耗流體的能量,猶如機械運動的摩擦一樣,這是一個不可逆轉的等熵過程,使流體的壓力不可能恢復到原來的數值,有些儀表如文丘里,機翼式雖不能產生漩渦,但流體于較長的管壁產生摩擦也會產生一些小于漩渦的壓損。有些儀表如內錐存在較大的阻力件,也產生了漩渦。
在某工程中,孔板因長久壓損耗能所需年運行費是初購費的幾十倍,內錐所需年運行費,也不可等閑視之,應引起重視。
此外,對于不同管徑的流量計,其長久壓損、耗能及間運行費也大不相同。在管徑較大時,孔板因壓損所需的年運行給十分巨大,在要求節能降耗的今天,難以被用戶所接受,當管徑大于0.3m時,建議不再使用孔板。
*近幾年,內錐流量計在我國宣傳力度頗大,但并非十全十美,它的壓損在不同的管徑下,只要β值與孔板相近,耗能、年運行費約為孔板的20%~25%。當口徑較大時(如D>500),其壓損也很可觀,且十分笨重,此時建議選用均速管、超聲等儀表。均速管準確度如不夠,可插二支,在管徑小于0.2~0.3m時,均速管優勢并不突出,所以建議不用。均速管在D≤300時檢驗桿寬度為25mm左右;當D>300m時,寬度為35~45mm,壓損有差別。
小結
u● 監測儀表本身應節能
節能降耗將是我國經濟建設的重要國策,是否節能,流量儀表將給予公正的裁制、權威的評估,但流量儀表本身不僅不能節能降耗,還會因其壓損增加一些運行費。有些儀表如孔板、壓損大、耗能驚人,有些儀表雖耗能不大但卻需要大量的耗能原料(鋼材),而難以被選為節能監測儀表。
u● 準確度仍是重要因素
本文雖強調了流量儀表本身的壓損所造成不菲的運行費,但選擇能源監測儀表還不能僅從壓損多少來選擇,如有些儀表(測點速確定流量的儀表)價格便宜、壓損小,但準確度很差,也不能承擔起降耗之責?因而GB17167-2006明確規定了流量儀表的**度等級。
u● 能耗僅在管徑大時才突出
流量儀表因壓損所需的運行費,不同儀表有較大差異;而同一種儀表當管徑增大1倍時,耗能及運行費則呈幾何級數增長為千倍。所以只是在管徑較大時,才有必要認真考慮儀表的耗能問題,所幸在工程的實際應用中80%~90%的管徑都小于200~300mm,因而絕大多數流量儀表都有用武之地,切不可過分地夸大壓損的負作用,況且,壓損大的儀表如科氏容積式也沒有大于300管徑的儀表。
u● 超聲波流量計有巨大的發展潛力
超聲波流量計壓損很小,幾乎可忽略不計,準確度高,也可測電導率很低的氣體和油品(電磁流量計則不行),量程比大,是理想的能源監測儀表。只是目前價格比較貴,如能進一步降低成本,發展潛力巨大。