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聯系我們 流量測量在過程變量測量中相對較為復雜，流量計按測量類型分類有差壓式、浮子式、容積式、渦街式、電磁式、超聲波式和科里奧利式等；按流量原理分類有力學原理、動量守恒原理、電學原理和聲學原理等；按安裝方式分類有封閉管道，插入式等。
本文選取均速管流量計中的德爾塔巴流量計、管道安裝式流量計中的標準節流孔板以及新型節流裝置中的平衡流量計來進行比較分析，從而使設計和選型更加優化。
１、三種流量計特點分析
ａ）標準孔板作為標準節流裝置的一種，現在被廣泛使用，占整個流量計總數的７０％以上，它可測量全部單相流體，包括液體、氣體、蒸汽以及部分混相流體。孔板憑借其價格低廉、結構簡單、無須標定、安全可靠、使用期限長等優勢，至今尚無任何一類流量計可與之比擬。
ｂ）均速管流量計是通過測管道中直徑（圓管）或長與寬（矩形管）上幾點的流速來推算流量的一種插入式流量儀表，基于管道內介質的平均流速，進而計算流量。均速管對管道內的流體特性影響小，加工工藝簡單，可以雙向測量。但對直管段要求較高，輸出差壓小，測量精度較低。由于均速管屬于非節流式流量計，所以壓損很小，運行成本很低。
ｃ）平衡流量計對傳統節流裝置進行了很大的改進，將節流原理由邊緣節流改為平衡節流。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節流整流器，安裝在管道的截面上，當流體穿過圓盤的函數孔時，流體將被平衡調整，渦流被zui小化，形成近似理想流體，通過標準取壓裝置，可獲得穩定的差壓信號，根據伯努利方程計算出流量。
這種流量計的測量精度是傳統節流裝置的５～１０倍，流動噪聲降低到傳統節流裝置的１／１５，*壓力損失約為１／３，壓力恢復快，zui小直管段可以小于０．５Ｄ，沒有活動的部件，安裝和使用非常方便簡單，可省去大直管段，大大減少流體運行所消耗的能量，是一種具有廣闊應用前景的節能儀表。
ｄ）三種流量計中介質流動情況如圖１所示。
ｅ）三種流量計的主要性能見表１所列。
２、流量計運行費用分析
２．１ 能耗分析
流量儀表運行費用主要是工作時的能量消耗，包括儀表內部電力消耗以及測量過程中消耗的能量，即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費。
根據流量測量（節流式流量計）原理，泵送能耗費用計算公式：
年泵送能耗費＝ｈｐｔＲ
式中：ｈｐ———動能損耗，ｋＷ，ｈｐ＝ｐＬｑＶ／η，其中ｑＶ———流體體積流量；ｐＬ———節流元件產生壓損；η———電動機效率；ｔ———年工作小時數，ｈ；Ｒ———電價，元／（ｋＷ·ｈ）。
其中，主要是壓損和流量決定泵送能耗費用，以德爾塔巴流量計、平衡流量計和標準孔板做壓損比較（β為孔板的孔徑比，Δｐ為流量計產生的差壓）：
ａ）標準孔板壓損的經驗公式：當β＝０．６時，ｐＬ＝０．６Δｐ；當β＝０．７時，ｐＬ＝０．５Δｐ。
ｂ）平衡流量計的壓損為ｐＬ＝０．２３Δｐ。
ｃ）比較保守地計算，德爾塔巴的壓損為ｐＬ＝０．１Δｐ。
２．２ 舉例說明
２．２．１ 蒸汽測量
設測量介質為過熱蒸汽，管徑為１１４ｍｍ，壓力為３．９ＭＰａ，溫度為４５０℃，在此溫度、壓力下其蒸汽密度為１２．５１１ｋｇ／ｍ３，介質流量為５ｔ／ｈ。設備一年運行３６５ｄ，每天運行２４ｈ，每度電電費為０．８元，電動機效率η＝０．８。根據現場經驗值，孔板、平衡流量計、德爾塔巴流量計產生的差壓值分別?。保叮保玻?，１．６ｋＰａ；測量時，功率損失分別為１２．２１，４．０８５，０．２２２ｋＷ，能耗換算成年度電費分別為８５?。担叮?，２８?。叮玻?，１?。担担翟?。
因此，一年中孔板的直接運行成本比平衡流量計高５６ ９４２元；比德爾塔巴流量計高８４ ０１３元。
２．２．２ 液體測量
設一水測量點位，管徑為２１９ｍｍ，壓力為０．２ＭＰａ，溫度為２０℃，在此溫度、壓力下水密度為９９８．２５４ｋｇ／ｍ３，流量為２００ｔ／ｈ。
根據經驗值，孔板、平衡流量計、德爾塔巴流量計產生的差壓值分別?。玻担玻?，５．０ｋＰａ；測量時，功率損失分別為０．９６３，０．３２２，０．０３５ｋＷ，能耗換算成年度電費為６?。罚矗担病。玻担?，２４５元。
因此，一年中孔板的直接運行成本比平衡流量計高４ ４８８元；比德爾塔巴流量計高６?。担埃霸?BR>２．２．３ 氣體測量
設一氧氣測量點位，管徑為２１９ｍｍ，壓力為４．９ＭＰａ，溫度為１８０℃，標況下空氣密度為１．４２８ ６ｋｇ／ｍ３，在此溫度、壓力下空氣密度為４２ｋｇ／ｍ３，流量為３．５×１０４ｍ３／ｈ。
根據經驗，孔板、平衡流量計、德爾塔巴流量計產生的差壓值分別取２０，１６，２．０ｋＰａ；測量時的能耗換算成年度電費分別為３１?。福梗担保啊。叮罚?，５８０元。因此，一年中孔板的直接運行成本比平衡流量計高２１?。玻玻翟?；比德爾塔巴流量計高３１ ３１５元。
綜上所述，選用德爾塔巴流量計與選用孔板流量計相比，每年節省的運行成本是很可觀的，特別是高溫高壓蒸汽，使用德爾塔巴流量計將帶來巨大的經濟效益。德爾塔巴流量計輸出差壓很小，導致壓損很低，尤其是管徑越大，壓損越低，從經濟性考慮，是非?？捎^的。而且，壓損小也意味著磨損小，壽命長。另一方面，輸出差壓低，會直接導致測量精度低，對有些精度要求較高的重要場合，該流量計就顯得有些力不從心。且均速管流量計對內徑和前后直管段有一定要求，使得其在有些場合的應用也受到限制。
而平衡流量計相比標準孔板，經濟性也得到很大提升，并且平衡流量計對前后直管段要求很低，對各種工況都具有良好的適用性，測量精度高，對重要場合尤其適用，且防堵能力強，使用壽命長，綜合性能好。
因此，從能源消耗角度來講，無論是均速管流量計或者平衡流量計都比傳統的標準孔板經濟性高很多。由于孔板本身價格比較低，運行穩定可靠，依然在流量計市場中起著重要的作用。在能耗高的場合，孔板逐步被均速管流量計或平衡流量計取代，因而在選擇流量計時，應考慮流量儀表的綜合性能和長時間使用時的能耗損失，根據不同的介
質工況和應用場合，綜合考慮流量儀表的準確度及運行成本，使流量計的選用達到整體的經濟性和實用性。
孔板流量計 V錐流量計
