蒸汽流量計的選用與節能

蒸汽流量計的選用與節能：

沒有準確的計量就無法進行精確的管理，是有效管理的基礎與依據。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確，技術原因造成了我們忽視了蒸汽的計量。實際上不論在醫院還是工廠等其他廣泛使用蒸汽的地方，蒸汽的浪費比水、電更為嚴重。隨著計量科學的發展和管理者節能意識的增強，蒸汽計量越來越受到重視。

蒸汽計量的好處是：

（1）當蒸汽消耗異常時可以迅速查找原因，減少損失，為技術改進提供準確依據；
（2）可以監控所有用汽設備的效率，為預防性保養提供依據，從而保障生產的正常進行；
（3）流量計本身無法節能，但在準確計量數據的基礎上做的改進管理可以有效節能5%～20%。

1 實例講解如何選擇蒸汽流量計

四川大學華西醫院現有4 臺10t/h 燃氣、燃油的鍋爐，年產蒸汽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能降耗工作，得到了醫院領導的高度重視。

蒸汽在醫院主要用于消毒、制劑、中央空調、中央廚房、洗漿等，用汽負荷的變化都非常大。舉例來說，醫院衛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3825kg/h。但實際上，整個用汽單元有時只開一臺設備，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。

標準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過旋渦發生體時產生的旋渦數量來測量流體的速度。當流體的流速低于下限（一般在2m/s）時，就沒有旋渦產生。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100:1的彈簧負載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，當流體流過Gilflo流量計時，中心定位的錐體推動負載彈簧軸向移動，引起環行面積的變化，環行面積變化使輸出信號（差壓）與流量成線性關系，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。由于逐臺經過水標定，并進行多項補償，且差壓信號與流量成線性關系， 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± 1%。

（3）直管段要求低。由于孔板的變面積設計，使其成為在高雷諾數條件下工作的測量機構，可在緊靠彎管、三通下游的部位進行測量（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“無中生有”和讀數偏高問題。Gilfo線性孔板耐振性要比渦街流量計優越。

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，在蒸汽系統的計量中，我們還需要注意以下幾點關鍵問題：

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

（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，產生冷凝水。如果計量中不考慮修正，會對計量的精確性產生很大影響。目前還沒有能夠在線檢測蒸汽干度的儀器，所以只能通過經驗參數來設置。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，如碎石，焊渣等。如果不安裝過濾器，這些雜質在運行中可能帶來各種問題，影響設備正常工作，降低設備的使用壽命。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，我們陸續在每臺鍋爐出口、中央廚房、洗漿房等安裝了9臺Gilflo彈簧負載變面積式流量計。經過3年的運行，計量結果非常穩定精確，為我們醫院的管理和節能改造提供了準確而寶貴的數據。通過這些數據，我們做了持續的改進，蒸汽系統的效率逐漸提高，能耗逐年降低，產生了巨大的經濟效益，為醫院節約燃料費用的同時，也減少了煙氣的排放，為社會節約了大量的資源。

根據以上的改造和數據，我們醫院2006 年全年比2005 年少用天然氣81 萬m3，經費節約140 萬元，且系統比改造前更安全可靠，效果非常明顯。可以說，精確的計量是節能降耗的前提和保障。