摘要:对热质式流量计与孔板流量计在性能等方面进行了综合比较，并对两者在能耗方面的性能做了详细的分析，可以看出热质式流量计在大口径、大流量、高流速、大压差或小流量、精度高的使用现场能获得较好的效果,同时热质式流量装置较好的节能特性使其与孔板流量计量装置相比更具有应用优势。
1前言
在工业生产过程中会大量使用各种类型的流量计。由于流量计的种类繁多,而选型中又涉及到许多技术与经济等方面的因素,因此必须要进行综合的考虑,才有可能同时做到技术上可行、经济上合理。随着技术的发展进步，流量测量理论也有了很大的突破，出现了阿牛巴、威力巴、德尔塔巴、热质式等低耗能流量测量装置。因此，人们越来越关注所选用的流量计在运行时的能耗。热质式流量计就是一种新型低能耗流量计。
2热质式流量计
热质式流量计是利用热扩散和热分布的原理，利用气体带走热量的多少来计算流量。其测量结果受温度、压力变化影响较小，量程比可达到30:1,安装方式为插入式，基本没有压力损失,适用于测量介质组分比较稳定的干燥气体的流量。
3孔板差压式流量计
以孔板为节流装置的流量测量系统，在流量测量领域已应用近百年,其优点是标准化、结构简单牢固、易于加工制造、价格低廉、通用性强。一般工业生产中的气体测量,特别是大流量工业气体的测量，都常用由孔板差压计、导压管和变送器组成的流量测量系统。
由于孔板在测量性能和结构上存在着一定的缺陷，虽然通过技术的改进已经得到了一定的改善,但至今仍不能完全消除。孔板差压式流量计在测量方面存在流量系数不稳定、线性差、重复性不好、正确率低的问题;在结构方面孔板存在入口锐角的关键部位易磨损、前部易积污、量程比小、压差损失大的问题。尤其在流体经过孔板的节流部件后流体静压降低,在孔板前后形成一个静压差,这个静压差就是流量检测的依据,但这个静压差会在管道上形成--个永久的压力损失(压损),在这一方面很值得去重点关注,这也是孔板差压式流量计一个重要的缺陷。
4热式流量计和孔板流量计性能对比
随着流量测量技术的发展,针对孔板式流量计的缺陷，出现了多种形式的流量测量装置，如阿牛巴、威力巴、德尔塔巴、热质式等低压损、低耗能的流量测量装置。其中热质式流量计就是一个能耗损失相对较低、应用比较广泛的流量测量装置，下面就热质式流量计(简称热式流量计)和孔板差压式流量计的性能进行比较,如表1、图1所示。
5静压差能耗计算
1.以本公司送高炉氮气为例，按10000Nm3/h流量,送出压力1400kPa.假如使用孔板流量计,参照同类工况系统使用的孔板，其孔板直径为d,管道.直径为D.则孔板的压损公式如式(1)。
△ɷ=(1-β1.9)△P[1](1)
式中.β为孔板的d/D;△P为孔板形成的差压;△ɷ为压损。
取β=0.7.△P=40kPa,估算出△ɷ=(1-0.71.9)x40=20kPa,根据气体能耗计算公式(2):
W=(ZflxTk1x△ɷxQscmh)/(10.415xηxPfl)(2)
式中，W为能耗值,W;△ɷ为孔板的压损值.kPa;Zfl为_上游流动工况下气体的压缩因子，按0.98计算;Tk1为上游取压孔处的绝对温度，按300K计算;Qscmh为标准状况(293.15K,101325Pa)下，气体的体积流量值.Nm3/h;Pfl为工况下，上游取压孔处流动气体的绝对压力,1400kPa;η为氮压面电动机的效率(常取η=0.8)
估算出能耗:W=(0.98x300x20x13000)1(10.415x0.8x1400)=6553W=6.553kW。
按每度(kW·h)电费0.6元计算,年能耗费为6.553x24x365x0.6=34442.568(元)。
2.使用热式流量计,经咨询某热式流量计厂家得知，其压损一般约为孔板装置的1/10以下，故由式(1)、式(2)计算得到孔板装置年能耗费约为3444.3元。年能耗费比孔板流量计约少34442.568x0.9≈30998元。
通过以上叙述可以看出，使用热式流量计替代传统的孔板流量计具有一定的经济性。流速越快、流量越大，节能效果越明显。
6结论
热质式流量计在大口径、大流量、流速高、大压差或小流量、精度高的系统.上使用效果较好,同时热质式流量装置与孔板式流量计量装置相比具有显著的节能效果。
本文来源于网络,如有侵权联系即删除！
