渦街流量計(jì)近些年由于材料和測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步和渦街廠家的大力推廣,占領(lǐng)了許多流量測(cè)量的市場(chǎng)份額。下面通過(guò)表一列出的目前國(guó)際市場(chǎng)份額最高的兩個(gè)渦街流量計(jì)廠家與最常用的節(jié)流式差壓流量計(jì)孔板的技術(shù)參數(shù)比較來(lái)介紹渦街流量計(jì)在流量測(cè)量方面的優(yōu)勢(shì)。
表1渦街流量計(jì)與差壓式流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)比較
1測(cè)量精度
眾所周知,渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理來(lái)測(cè)量流體的。當(dāng)流體的雷諾數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí),流體在渦街發(fā)聲體的后面產(chǎn)生交錯(cuò)的,旋轉(zhuǎn)方向相反的和有規(guī)則的對(duì)稱旋渦,猶如一個(gè)街道,渦街的頻率與流速有一定的關(guān)系。由于旋渦的頻率與流速成簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,而頻率測(cè)量易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化,所以其測(cè)量精度能大大地提高。根據(jù)表一也可看出,相對(duì)于孔板大于2%滿量程的系統(tǒng)誤差,渦街流量計(jì)的測(cè)量誤差能達(dá)到1%以下。
2量程比
除了測(cè)量精度高外,渦街流量計(jì)還有一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì),就是具有很寬的量程比。從表一中可以看出,渦街流量計(jì)的量程比普遍能大于20∶1,這是其他儀表不易達(dá)到的水平。以常用的孔板流量計(jì)為例,孔板壓降與流量的平方成正比,若流量的量程比為4∶1,差壓的量程比就要達(dá)到16∶1,而普通的差壓變送器要在這么大的量程比下保證精度是很困難的,這也是限制孔板流量計(jì)量程比不可能高的原因。
3安裝和維護(hù)要求
渦街流量計(jì)相對(duì)于差壓式流量計(jì)在安裝和維護(hù)方面有著顯著的優(yōu)點(diǎn)。除了眾所周知的無(wú)引壓管,無(wú)流動(dòng)死區(qū),無(wú)需伴熱等優(yōu)點(diǎn)外,先進(jìn)的渦街流量計(jì)還有許多結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì),以ROSEMOUT8800D為例,可以采用全焊接、無(wú)墊圈的表體結(jié)構(gòu),沒(méi)有可阻塞的端口和縫隙,甚至能采用在線可更換的非接液式傳感器,傳感器與過(guò)程工藝隔離,可以在不破壞工藝密封的情況下更換(見圖1)。這樣就能在無(wú)需增加旁路管線的情況下,隨時(shí)可對(duì)傳感器進(jìn)行插拔和標(biāo)定。傳感器和變送器能通用所有口徑,互換性很強(qiáng)。這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)讓原先在節(jié)流式差壓流量計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)在渦街流量計(jì)上也能實(shí)現(xiàn)。
4經(jīng)濟(jì)效益
渦街流量計(jì)經(jīng)濟(jì)效益可以從以下幾個(gè)方面分析:
(1)設(shè)備采購(gòu)費(fèi):以進(jìn)口的渦街和節(jié)流式差壓流量計(jì)(包括節(jié)流裝置,差壓變送器,一次閥,引壓配管和儀表箱等)做比較,在流量測(cè)量精度要求不高的情況下,當(dāng)儀表口徑比較小時(shí),渦街采購(gòu)費(fèi)用要比節(jié)流式流量計(jì)貴20%~30%。當(dāng)流量計(jì)口徑要求比較大時(shí),孔板流量計(jì)只需放大節(jié)流裝置,成本上升不是很明顯,節(jié)流式差壓流量計(jì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)會(huì)更明顯,甚至能比同口徑的渦街便宜50%以上。但如果要求流量測(cè)量精度比較高的和一些寬量程比的場(chǎng)合,需要兩臺(tái)甚至多臺(tái)差壓流量計(jì)疊加使用的時(shí)候,節(jié)流式差壓流量計(jì)的采購(gòu)成本優(yōu)勢(shì)和渦街流量計(jì)相比就不是很明顯了。
(2)安裝費(fèi)用:渦街流量計(jì)的安裝非常簡(jiǎn)單,可以采用管道式安裝,人工成本很低。而孔板流量計(jì)由于引壓管的安裝,人工成本比渦街高的多。這點(diǎn)在國(guó)外的工程項(xiàng)目中由于人工成本比較昂貴尤其明顯。
(3)后期維護(hù)費(fèi)用:渦街流量計(jì)一次性安裝完畢后,除了定期標(biāo)定外,基本免維護(hù)。但由于標(biāo)定工作一般是在工廠進(jìn)行的,要放在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行,費(fèi)用稍高。而標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式差壓流量計(jì)由于規(guī)定可以用幾何標(biāo)定法進(jìn)行標(biāo)定,一般可在現(xiàn)場(chǎng)找到合適的場(chǎng)所進(jìn)行標(biāo)定。但節(jié)流式差壓流量計(jì)正常使用時(shí),需經(jīng)常更換各種材料,沖洗、排污、保溫伴熱和系統(tǒng)維護(hù),其維護(hù)和人工費(fèi)用累計(jì)起來(lái)很昂貴,這對(duì)工廠的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)是一筆不菲的開銷。
綜合上面的分析比較,可以看出渦街流量計(jì)在設(shè)備采購(gòu)的一次投資上比節(jié)流式差壓流量計(jì)要高以外,在安裝和后期維護(hù)方面有著明顯的成本優(yōu)勢(shì)。國(guó)外許多煉廠經(jīng)過(guò)詳細(xì)的成本核算,認(rèn)為渦街流量計(jì)的應(yīng)用可以有效減少煉廠的開支,所以在能采用渦街流量計(jì)的場(chǎng)合盡量采用。
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