蒸汽流量計的選用與節(jié)能

蒸汽流量計的選用與節(jié)能：

沒有準(zhǔn)確的計量就無法進(jìn)行精確的管理，是有效管理的基礎(chǔ)與依據(jù)。通常比較容易對水、電安裝計量表，但是由于蒸汽的溫度、壓力、干燥度都會隨著輸送過程不斷變化，蒸汽計量往往很難非常準(zhǔn)確，技術(shù)原因造成了我們忽視了蒸汽的計量。實際上不論在醫(yī)院還是工廠等其他廣泛使用蒸汽的地方，蒸汽的浪費比水、電更為嚴(yán)重。隨著計量科學(xué)的發(fā)展和管理者節(jié)能意識的增強，蒸汽計量越來越受到重視。

蒸汽計量的好處是：

（1）當(dāng)蒸汽消耗異常時可以迅速查找原因，減少損失，為技術(shù)改進(jìn)提供準(zhǔn)確依據(jù)；
（2）可以監(jiān)控所有用汽設(shè)備的效率，為預(yù)防性保養(yǎng)提供依據(jù)，從而保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行；
（3）流量計本身無法節(jié)能，但在準(zhǔn)確計量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做的改進(jìn)管理可以有效節(jié)能5%～20%。

1 實例講解如何選擇蒸汽流量計

四川大學(xué)華西醫(yī)院現(xiàn)有4 臺10t/h 燃?xì)狻⑷加偷腻仩t，年產(chǎn)蒸汽5.24萬t，消耗天然氣512萬m3，天然氣費用880 萬元，蒸汽的計量管理和節(jié)能降耗工作，得到了醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。

蒸汽在醫(yī)院主要用于消毒、制劑、中央空調(diào)、中央廚房、洗漿等，用汽負(fù)荷的變化都非常大。舉例來說，醫(yī)院衛(wèi)生熱水的用汽單元主管道為DN100，蒸汽壓力為10bar，按流速25m/s 計算，最大流量可達(dá)3825kg/h。但實際上，整個用汽單元有時只開一臺設(shè)備，最小用汽量約為100kg/h。因此實際需要的流量計量程比就是3825 ÷ 100 ＝38:1。

標(biāo)準(zhǔn)孔板式蒸汽流量計量程比一般在4:1，顯然不能滿足要求。

渦街式流量計的量程比最大可達(dá)40:1，初看可以滿足要求。但渦街式流量計是通過測量流體經(jīng)過旋渦發(fā)生體時產(chǎn)生的旋渦數(shù)量來測量流體的速度。當(dāng)流體的流速低于下限（一般在2m/s）時，就沒有旋渦產(chǎn)生。因此蒸汽最大流速在25m/s 時，其實際量程比只有25/2＝12.5:1，也不能滿足要求。

通過分析和比較，我們選擇了量程比高達(dá)100:1的彈簧負(fù)載Gilflo變面積式流量計，該類流量計輸出的差壓信號與被測流量之間有線性關(guān)系，所以也稱線性孔板差壓流量計。

2 Gilflo變面積式流量計簡介

2.1 工作原理

參照圖1，當(dāng)流體流過Gilflo流量計時，中心定位的錐體推動負(fù)載彈簧軸向移動，引起環(huán)行面積的變化，環(huán)行面積變化使輸出信號（差壓）與流量成線性關(guān)系，大大地擴大了其量程比。差壓變送器測量該差壓，并將其轉(zhuǎn)換為4～20mA 信號輸出至流量計算機。通過流量計算機的處理和計算，顯示流體的瞬時流量、總流量、溫度和壓力等信息。

2.2 特點

GIlflo流量計具有下列特點：

（1）量程比大。典型的Giflo 差壓式流量計可測范圍為1%FS～100%FS，對于流量變化大的測量對象，一臺流量計就可解決。

（2）線性差壓輸出，精確度高。由于逐臺經(jīng)過水標(biāo)定，并進(jìn)行多項補償，且差壓信號與流量成線性關(guān)系， 被測流量相對于滿量程流量較小時，差壓信號幅值也較大，有利于提高測量精確度，實際的精確度可達(dá)± 1%。

（3）直管段要求低。由于孔板的變面積設(shè)計，使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作的測量機構(gòu)，可在緊靠彎管、三通下游的部位進(jìn)行測量（典型的安裝要求為上游直管段≥6倍管徑，下游直管段≥3 倍管徑）。

（4）耐振性好。在振動較大的惡劣場所，渦街流量計容易出現(xiàn)“無中生有”和讀數(shù)偏高問題。Gilfo線性孔板耐振性要比渦街流量計優(yōu)越。

2.3 注意的問題

由于蒸汽的溫度、壓力、干燥度都會隨著輸送過程不斷變化，因此除了選擇合適類型的流量計外，在蒸汽系統(tǒng)的計量中，我們還需要注意以下幾點關(guān)鍵問題：

（1）密度補償。對于飽和蒸汽，由于其密度與壓力一一對應(yīng)。因此如果沒有經(jīng)過實際的密度補償功能，蒸汽壓力波動時，顯示數(shù)值必然出現(xiàn)誤差。

（2）安裝汽水分離器。蒸汽在輸送中干燥度會隨著散熱不斷變化，產(chǎn)生冷凝水。如果計量中不考慮修正，會對計量的精確性產(chǎn)生很大影響。目前還沒有能夠在線檢測蒸汽干度的儀器，所以只能通過經(jīng)驗參數(shù)來設(shè)置。另外，冷凝水還會引起腐蝕，水錘等問題，這些都會影響計量結(jié)果，甚至損壞流量計。因此，要提高蒸汽流量的計量精度，必須在流量計上游安裝汽水分離器。

（3）安裝過濾器。蒸汽管道在安裝過程中，不可避免會有一些雜質(zhì)，如碎石，焊渣等。如果不安裝過濾器，這些雜質(zhì)在運行中可能帶來各種問題，影響設(shè)備正常工作，降低設(shè)備的使用壽命。因此，我們在每個蒸汽流量計上游都安裝了100目過濾器。

3 安裝后的效果

自2005 年起，我們陸續(xù)在每臺鍋爐出口、中央廚房、洗漿房等安裝了9臺Gilflo彈簧負(fù)載變面積式流量計。經(jīng)過3年的運行，計量結(jié)果非常穩(wěn)定精確，為我們醫(yī)院的管理和節(jié)能改造提供了準(zhǔn)確而寶貴的數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)，我們做了持續(xù)的改進(jìn)，蒸汽系統(tǒng)的效率逐漸提高，能耗逐年降低，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，為醫(yī)院節(jié)約燃料費用的同時，也減少了煙氣的排放，為社會節(jié)約了大量的資源。

根據(jù)以上的改造和數(shù)據(jù)，我們醫(yī)院2006 年全年比2005 年少用天然氣81 萬m3，經(jīng)費節(jié)約140 萬元，且系統(tǒng)比改造前更安全可靠，效果非常明顯。可以說，精確的計量是節(jié)能降耗的前提和保障。