常州鑫旺儀表有限公司孔板流量計與探針式流量計的壓損節能比較
作者:常州鑫旺儀表有限公司
2021-01-02
1、探針式流量的特點
（1）節能效果好、精度高、結構簡單、安裝方便，不可恢復的阻力損失小。
（2）性能穩定，長期使用不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負壓室間滲漏及雜質堆積等原因導致精度降低；而且隨著管徑的增大，優勢更加明顯。
（3）由于其壓力損失小（與孔板相比較，僅為孔板的5%以下），探針式流量計減少了動力消耗，節能效果顯著。
由于該流量計適應范圍寬，長期穩定性好，近年來在能源、環保等計量測試中得到了較為廣泛的應用。
2、 探針式流量計與孔板流量計的比較
2.1 購置費比較
對于1000mm管道，探針式流量計和孔板流量計應用購置費分別是3萬元和12萬元。應用探針流量計每套節資9萬元。
2.2 精度比較
探針式流量計和孔板流量計相比，能保持長期的高精度。這是因為探針式流量計的獨特結構，它采用了一體化結構，沒有可以活動的部件，不受磨損、雜質和油脂的影響，避免了高、低壓腔室之間的信號滲漏。相反，導致孔板流量計精度下降的原因很多，孔板流量計使用時間一長，精度就會急劇下降，需要進行定期檢測和清洗。
2.3 安裝費用的比較
在安裝探針式流量計過程中，只需要進行簡單的焊接，焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等，基本上與管道的直徑大小無關，而孔板的安裝，需要一個2倍管道圓周的焊接。管道的管徑越大，探針式流量計在安裝上節約的費用越多。例如，鶴煤集團熱電廠在3#、4#汽輪機五抽DN1002管道上安裝探針式流量計，只需進行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板流量計則需要進行630cm的焊接，相比之下探針式流量計至少節約了95%的安裝費用。
2.4 運行費用的比較
與孔板流量計相比，探針流量計長期運行費用非常低。探針流量計投入運行一年所節省的電費，即可收回采購成本，節能效果明顯。
探針式流量是一種高效、節能的中心流速流量探頭，由于采用非收縮節流設計，比孔板的*壓損至少降低了95%以上。
2.4.1 探針式流量計和孔板流量計的壓損比較
設計及試驗數據表明，壓力損失：
PPL0=（0.5～0.6）×ΔP，約為20～50kPa。
孔板壓損的經驗公式：
當β=0.6時，PPLo=0.6×△P
當β=0.7時，PPLo=0.5×△P
式中：β———孔板的孔徑比；
△P———孔板產生的差壓；
PPLo———孔板產生的壓損。
通過實驗可以得出，探針式流量計的壓損大約為：
PPLv=0.03×△P
由于探針式流量計的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數量級，而壓損的比例又小了一個數量級，所以探針式流量計壓損和孔板流量計壓損相比是微乎其微的。
阻力件壓損帶來的功率損失，其計算表達式為：
假設為了彌補阻力件帶來的不可恢復的壓損，在其后增加一臺壓力泵，該泵的效率假定為η，則：
Hp=Q×PPL/η
式中：Q—流體體積流量，m3Ph；
PPL—節流件產生的壓損，kPa；
η—電動機效率，無量綱常數；
Hp—功率損失，kW。
2.4.2 實例
例如某廠大熱網供熱系統，測量介質為水，管徑為Φ1000mm，此工況下水密度為912.5kgPm3，介質流量為6000tPh時，探針式流量計所產生的差壓為12kPa。那么，探針流量計所產生的壓損：
根據上述公式，功率損失：Hp=Q體×PPL÷η因工況下水的密度為912.5kgPm3，所以工況下介質體積流量為：
體積流量=質量流量P介質密度
1.82648m3Ps假設電動機效率η=0.8則針式流量計損失的功率為：
Hp=Q體×PPLPη=1.82648×0.36÷0.8≈0.82191（kW）
假設每天運行24h，每kWh電能的電費為0.31元，那么一個月探針式流量計的能耗換算成電費：
30×24×0.82191×0.31≈183.4元P月
另一相同測點使用孔板流量計測量，同樣條件下孔板的壓差60kPa，孔板的β=0.7，孔板所產生的壓損：PPLo=0.5×60=30（kPa）
探針式流量計與孔板的壓損比為：1.2：100。
根據上述公式，孔板損失的功率為：
假設每天運行24h，那么一個月孔板流量計的能耗換算成電費：
30×24×68.493×0.31≈15287.6元/月
探針式流量計與孔板流量計的耗能比為：
1.2：100。
每一個月單只探針式流量計比孔板流量計節約電能為：15104.2元每月。由于供熱供水和回水同時計量實際節能應為2×15104.2=30208.4元/月
每年該廠供熱按六個月計算可節資。
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