流量計量在能源計量領(lǐng)域的應(yīng)用

肖展(中韓(武漢)石油化工有限公司，湖北 武漢 430000)

0 引言

當前有很多國家有很多產(chǎn)業(yè)都正在進行轉(zhuǎn)型升級，只有加快轉(zhuǎn)型的升級減少生產(chǎn)的能源消耗，不斷優(yōu)化能源的使用效率，我們才能更高效實現(xiàn)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本的目標，與此同時，有效保證自身在市場競爭中所占的有利地位，收獲更高的經(jīng)濟效益。流量計量具體工作時，其主要通過一些裝置各類流量計以及二次儀表進行丈量，眾多儀器精準化的測量，在很大程度上清楚明晰了企業(yè)內(nèi)能量消耗的具體現(xiàn)狀。根據(jù)當下企業(yè)內(nèi)能量消耗的具體現(xiàn)狀，作出生產(chǎn)工藝整改，有效控制過多能源消耗的問題，相信這樣可以更好的減少企業(yè)的成本問題。

1 流量計量在能源計量中的重要作用

流量是在一定時間里流過封閉的管道或者明渠有用的截面的流體量有叫做瞬時流量，流量可以用體積表示，我們將其稱之為體積流量，除外，流量也可以用質(zhì)量表示，并且我們將其成為質(zhì)量流量。瞬時流量作為流體的一種媒介物質(zhì)，其是工藝生產(chǎn)過程中一些需要調(diào)整數(shù)據(jù)的參考體，更是保證企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)以及有效保證產(chǎn)品質(zhì)量的一種，與此同時，其更使結(jié)算以及收的根本。能源的計量包含固體能源、液體能源、氣體能源等這些能源都要使用流量計量的方法去丈量，由此來看，當下流量計量在整個能源計量中的使用有極其重要的積極影響。更重要的是，在進行流量計量工作時，我們不僅要使用流量計，更要使用溫度計以及壓力儀表去丈量一些其他數(shù)據(jù)，因此流量器具不僅包含流量計，更包括溫度計以及壓力儀表。

2 常用的流量計量器具

2.1 差壓式流量計

能量守恒定律作為大家都熟知的一種定律，當前差壓式流量計測量方式就是依據(jù)該原理來丈量流量的一種衡量方式，它是使用標準節(jié)流裝置，引壓管路和差壓變送器結(jié)合而成的導(dǎo)壓管，將插壓信號加到插壓送變器中插，之后經(jīng)過插壓送邊機，將差壓信號轉(zhuǎn)化成標準的信號流體，經(jīng)過管道內(nèi)的節(jié)流裝置，當前節(jié)流裝置會致使一些部分出現(xiàn)收縮狀況，讓管道中心的流體流速和靜壓力發(fā)生了一些變化。流體在經(jīng)過孔板的時候，會發(fā)生局部漩渦流，造成一定的能源消耗以及摩擦阻力，當流動速度變化為正常時，靜壓力為不可能轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值，節(jié)流元件丈量前后之間的變化，可以讓我們清晰計算出其中的數(shù)值差。當下存在一種流量丈量儀器—壓式流量計，當下眾多生產(chǎn)工藝也開始使用該種計量用具，由于該種計量方式工作原理的簡單以及其操作起來也較為容易，使用的壽命也很長，當下可以廣泛應(yīng)用到流量計量過程中。

2.2 容積式流量計

這種裝備是對就出的流體體積進行直接測量的一種數(shù)據(jù)，它的丈量設(shè)備是由運動部件、傳動部件、現(xiàn)實部件組成的，容積式流量計的工作原理是流體通過流量計在流量計的進出口時候產(chǎn)生了一些壓力差，隨著這種差別所帶動的轉(zhuǎn)動零件，流體會從入口轉(zhuǎn)移到出口，與此同時，在這整個過程中，流體幾乎每次都充滿計量計內(nèi)，并且，其源源不斷的將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到流量計出口處，這時計量器的空間體積就被我們熟知了。因此，當前我們只需知道轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度，就可以知道流量計的流量體積是多少。

2.3 速率式流量計

速率式流量計主要是依據(jù)流體轉(zhuǎn)動速率而確定流量的一種計量用具，其工作原理是安插一個可以自由轉(zhuǎn)動的葉輪在流體流動的管道內(nèi)，假如流體經(jīng)過葉輪，流體轉(zhuǎn)動的動能會推動葉輪發(fā)生轉(zhuǎn)動，流體的流動速率越高，葉輪的轉(zhuǎn)動速率也會增添。并且，流體的轉(zhuǎn)動速率和流動速率在一定限度和流體，會形成一種線性關(guān)系。當我們知曉到葉輪的轉(zhuǎn)動速率后，就可以清楚知曉通過管道內(nèi)的流體流量。該種丈量方式不僅具有較高精準度，并且其構(gòu)建起來較為容易，體積小、丈量范圍大的特點，導(dǎo)致其可以在封閉式管道內(nèi)丈量低粘度氣體的體積流量和總量數(shù)值，因此，當下該種計量方式在石油化工城市燃氣管道內(nèi)多有使用。

2.4 質(zhì)量流量計

流體在旋轉(zhuǎn)管內(nèi)流動時，會對管壁產(chǎn)生一定的作用力，該種計量方式直接丈量經(jīng)過流量計的介質(zhì)質(zhì)量、流量介質(zhì)的密度以及溫度，該種丈量工具的工作原理具體是經(jīng)過分體分子所帶走的分子品質(zhì)，進一步確定流量數(shù)據(jù)，因為感熱的設(shè)備不會產(chǎn)生氣體、溫度、壓力等變化，從而會影響丈量結(jié)果的準確性，因此，當下該種計量方式是較為高效的以及準確快速的一種丈量方式，在石油化工等方面使用較多[1]。

3 流量計量在能量計量領(lǐng)域的使用

3.1 流量計量在自來水流量計量的使用

流量計量在自來水流量計量中的使用，不僅可以清楚知曉自來水的用量，更為供水企業(yè)電力消耗損失量等重要的經(jīng)濟準則，因此，計量數(shù)據(jù)的準確性與企業(yè)內(nèi)各項指標有著直接的關(guān)聯(lián)，目前自來水流量計有渦輪流量計、超聲波流量計、等渦旋流量計，主要是使用了渦旋進行丈量，該種計量方式，主要是將流動速度轉(zhuǎn)化為渦輪的旋轉(zhuǎn)速度，將轉(zhuǎn)化速度轉(zhuǎn)化為和流量成正比的電信號，這種計量方式可以直接得知瞬時流量的和，更可以將輸出的信號轉(zhuǎn)化成頻率，實行具體化數(shù)字運行，這種方法的準確性是比較高的，它的準確性可以達到正負0.2%，重復(fù)性也較好。在很短時間內(nèi)，重復(fù)率可以達到0.05%～0.2%，受到外界干擾也較小，其可以獲取較高頻率的信號，構(gòu)造是較為緊湊的、質(zhì)量較輕、在安裝的時候也較為方便、與此同時，該種計量工具的維修也較為方便。還有一種較為常用的計量方式—超聲流量計，該種計量方式是使用超聲波在流動介質(zhì)中的傳播速度與被測介質(zhì)的平均流動速度以及聲波在靜止中介質(zhì)的流速適量確定的一種計量方法，該種丈量用具是由傳感器的探頭發(fā)送以及接受裝置組合而成的，將傳感器的探頭依據(jù)固定的距離安裝在水管外，發(fā)送聲波信號，聲波在靜止不動的流體中進行傳播的時候，兩個探頭聲波信號傳送的時間是相等的。當前如果流體發(fā)生了變化，其上面的傳感器會向下面?zhèn)鞑テ疠斔鸵恍┬盘?，與此同時，下面的傳感器也會向上面?zhèn)鞲衅鱾魉托盘?，流體流動速率在一定程度上會對聲波信號產(chǎn)生影響，致使上面聲波傳送到下面?zhèn)鞲衅鞯膫鞑ニ俾始涌臁?/p>

3.2 流量計量在工業(yè)鍋爐蒸汽流量中的使用

鍋爐是一種轉(zhuǎn)變能量的設(shè)備，其可以將燃燒中的化學能電能轉(zhuǎn)變成有熱量的蒸汽高溫熱水或者有機載體，可以用來生產(chǎn)工業(yè)或者是給居民提供熱量，所以在船舶、工礦企業(yè)中等的使用比較多。由于鍋爐是一種較為特別的設(shè)備，其在生產(chǎn)運行過程中，鍋爐體系的流量、壓力溫度等產(chǎn)生的變化，對工業(yè)生產(chǎn)的安全都會有一些多多少少的影響，所以需要對鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進行計量，蒸汽是一種需要燃燒大量燃料而形成的一種氣體，通過對蒸汽流量的統(tǒng)計、檢查，我們可以有效控制企業(yè)的生產(chǎn)成本。當前大多數(shù)工業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，都需要安裝鍋爐的，當下蒸汽流量不僅可以計量氣體蒸汽等多種介質(zhì)以及書包流量，其對蒸汽流量的計算以及統(tǒng)計準確度也較高，更重要的是：壓力的受損程度較小。因此，當下在計量鍋爐內(nèi)流量時，其不會受到流體密度、溫度等其他因素的影響，可靠度是較高的，可以保證其在-20 ℃到+250 ℃的狀況下，正常進行工作計量。與此同時，這種丈量用具要盡可能避免裝置到有震動的管道上，如果沒有辦法避免，我們更要在傳感器后安裝固定式的支架，這種計量用具要避免裝置再有電磁場的干涉、熱輻射、腐蝕性氣體以及空間較小地方等，如果被計量的介質(zhì)中的成分是較為復(fù)雜的，這就需要我們在流量計的上流直管段安裝過濾器，對蒸汽進行一個過濾，防止影響到蒸汽實際的丈量數(shù)值[2]。

3.3 流量計量在天然氣管道流量統(tǒng)計中的使用

天然氣是一種清潔型的能源，由于其不含一氧化碳，所以其如果發(fā)生泄露時，不會形成向上聚集的爆炸氣體，其作為一種較為安全的燃氣，當前主要在工業(yè)生產(chǎn)以及社會居民日常生活供暖供熱當中，天然氣運送存放過程中，天然氣流量在其中的使用具有較大的好處，這種用具是在流體的管道垂直式存在的，同時，插入一個類似于柱形的阻擋物，這樣流體流向兩旁時，就會形成漩渦，在一定的狀況下，漩渦的分離頻率和流體的流動速率形成了線性的關(guān)系，這樣只要我們丈量出漩渦分離的頻率，我們就能得到管道內(nèi)流體的流動速率以及管道內(nèi)的流量。這種垂直式的用具，不僅丈量出來的數(shù)據(jù)準確，同時，該用具的安裝也比較方便，安裝過程所消耗的能源也少，可以很好丈量標準體積的流量。

4 結(jié)語

總之，流量計量儀表是計量能量的重要用具，水、天然氣等能源的計量中使用流量計量儀表是較為頻繁的，與此同時，其更是管理能源必不可少的用具。經(jīng)過流量計量儀表可以真實的反映出企業(yè)的生產(chǎn)成本，對實行企業(yè)能源管理減低能源消耗有著重大的作用，這就要求我們在工業(yè)生產(chǎn)時，必須按照實際流體介質(zhì)的現(xiàn)狀來有針對性選取較為合適的流量計量儀表，保證計量結(jié)果的準確性。