一節(jié)能形勢(shì)嚴(yán)峻,不能再掉以輕心
我國(guó)制定了國(guó)標(biāo)GB17167(用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則),要求耗能達(dá)一定水平的單位及設(shè)備都必須安裝儀表進(jìn)行監(jiān)測(cè),用科學(xué)的方法,以數(shù)字來(lái)評(píng)估節(jié)能降耗的效果。
二流量?jī)x表在能源監(jiān)測(cè)中的重要地位
在GB17167標(biāo)準(zhǔn)中,有五條(4.3.2,4.3.3,4.3.4,4.3.5,4.3.8)為強(qiáng)制條款,它規(guī)定了用能達(dá)到一定水平的單位與設(shè)備必須安裝監(jiān)測(cè)儀表,而且對(duì)監(jiān)測(cè)儀表種類及其準(zhǔn)確度等級(jí)都做了明確規(guī)定。
在能源監(jiān)測(cè)儀表中,除電能用電表、固態(tài)能源煤用稱重儀表外,其他氣態(tài)、液態(tài)能源(如原油、成品油、重油、渣油、天然氣、煤氣、液化氣……)以及載能工質(zhì)(水、蒸汽)都必須采用流量?jī)x表,在流程工業(yè)連續(xù)作業(yè)時(shí),固態(tài)煤也可用沖板式流量計(jì)或氣固二相微波流量計(jì)。空氣與水和蒸汽一樣也是一種載能工質(zhì),如火電廠鍋爐送風(fēng),用于風(fēng)動(dòng)工具的壓縮空氣;以空氣為載體用管道來(lái)輸送固體物質(zhì)等,也應(yīng)監(jiān)測(cè)它的耗能。因此流量?jī)x表是能源監(jiān)測(cè)儀表中比重zui大的重要儀表。
三能源監(jiān)測(cè)流量?jī)x表的特點(diǎn)
1.*壓損不能太高
GB17167要求流量?jī)x表監(jiān)測(cè)能源、評(píng)估節(jié)能降耗的效果。而對(duì)絕大多數(shù)的流量?jī)x表而言,因其阻力件(如孔板、內(nèi)錐、漩渦發(fā)生體、檢測(cè)桿等)都會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力損失,這種能耗如同機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的摩擦一樣是不可逆的,其大小取決于阻力件的形式,因此用這些能源監(jiān)測(cè)流量?jī)x表不僅不節(jié)能,而且還會(huì)消耗能量。有些耗能之大不可忽視(如孔板、漩進(jìn)式等)。在此特定情況下,應(yīng)力求選用那些能耗較小的流量?jī)x表。
(1)*壓損計(jì)算公式。(可參見R.W.Miller流量測(cè)量工程手冊(cè))
(2)年運(yùn)行費(fèi),流量?jī)x表因其阻力件所造成的能耗,必需加大泵(或風(fēng)機(jī))的動(dòng)力以維持正常的工藝流程,其年運(yùn)行費(fèi)應(yīng)引起足夠的重視。
(3)舉例說(shuō)明:計(jì)算孔板、內(nèi)錐、均速管3種流量?jī)x表在不同管徑下的年運(yùn)行費(fèi),介質(zhì)為空氣,流量按平均流速為25m/s,孔板b為0.62,內(nèi)錐b為0.70,風(fēng)機(jī)效率:0.85。電費(fèi)若按每千瓦小時(shí)為0.8元人民幣,計(jì)算結(jié)果列于表1。
2.準(zhǔn)確度不能太低
既然要求流量?jī)x表對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行量化,用具體的數(shù)字來(lái)評(píng)估節(jié)能效果,就應(yīng)具有必要的準(zhǔn)確度。但也并非越準(zhǔn)確越好,因?yàn)闇?zhǔn)確度高的儀表價(jià)格都十分昂貴。為此,GB17167針對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象做了合理、具體的規(guī)定;如測(cè)燃油量準(zhǔn)確度應(yīng)為0.5~1級(jí);測(cè)氣體燃料為2級(jí);測(cè)載能工質(zhì)可低至2~2.5級(jí)。
四能源監(jiān)測(cè)流量?jī)x表的選用
1.節(jié)流裝置
以節(jié)流為原理的流量?jī)x表,種類較多,可經(jīng)受較惡劣的工況,占流量?jī)x表市場(chǎng)的50%以上。以下從節(jié)能角度提供幾種:
(1)孔板,積累了數(shù)十年的使用經(jīng)驗(yàn),建立了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù),且具有國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn),也是目前裝表率zui大的一種儀表。但近二年公布實(shí)施了ISO5167新標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步要求前直管段長(zhǎng)度,應(yīng)用面臨較大的困境,從表1所列數(shù)據(jù)可看出,當(dāng)管徑大于0.3m后,由壓損所引起的年運(yùn)行費(fèi)已十分可觀,在強(qiáng)調(diào)節(jié)能降耗的今天,難以選用,在國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)占用率均呈下降趨勢(shì)。
(2)內(nèi)錐(參閱本刊2006.9.P63~65)由美國(guó)McCrometer公司1986年推向市場(chǎng),其特點(diǎn)為可測(cè)多相臟污流體(如焦?fàn)t煤氣);且由于錐體形成了環(huán)形通道,具有整流作用,因而所要求的前直管段長(zhǎng)度大大低于經(jīng)典的節(jié)流裝置,天津科特公司是研制、銷售內(nèi)錐的專業(yè)企業(yè),其對(duì)內(nèi)錐有關(guān)壓損及準(zhǔn)確度的研究、測(cè)試有如下結(jié)果。
(a)準(zhǔn)確度
該公司對(duì)口徑100~800mm的內(nèi)錐,在水流量裝置上進(jìn)行了標(biāo)定,其流出系數(shù)C的離散度為1.5~5.68%。該公司認(rèn)為,當(dāng)管徑大于0.2m時(shí),由于加工、安裝的原因,將可能引入較大的誤差。這里要強(qiáng)調(diào)的是,儀表的誤差還應(yīng)包括校驗(yàn)裝置的不確定度。因此,并非有些文章介紹的為5%。
(b)壓損
內(nèi)錐的*壓損DPe為:
DPe=(1.3-1.25b)DP
式中,DP為輸出差壓。
根據(jù)不同的b值來(lái)計(jì)算孔板,內(nèi)錐等流量?jī)x表*壓損與輸出差壓的比值列于表2。數(shù)據(jù)表明:在b值較小時(shí),內(nèi)錐的壓損與孔板十分接近(見圖1);如果選用較大的b值,意味著環(huán)形通道加大,整流效果將降低,又引起準(zhǔn)確度下降。從上述分析來(lái)看,內(nèi)錐壓損較大,僅次于孔板,特別是管徑較大時(shí)其壓損所引起的年運(yùn)行費(fèi)也是十分可觀的(見表1),需要慎用。它并不是節(jié)能儀表,因此,“從節(jié)能降耗的要求來(lái)推廣內(nèi)錐流量計(jì)的必要性”(工業(yè)計(jì)量2005年3期P16-19)理由是不充分的。