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巴式差压流量计节能案例

       大部分用户基本上没有对流量仪表的不可恢复压损所带来的能源消耗成本进行关注,我们下面通过唐山津西钢铁集团特钢分公司炼钢厂一个实际的例子,来看看流量计不可恢复压损所带来的能源消耗成本是否应该重视。该公司原来氮气用的是孔板流量计,现在技改后流量计换成巴式差压流量计。参数及计算结果如下:
 
表一  流体条件
介质 最大流量 常用流量 最小流量 工作压力 管道内径 工作温度
氮气  12000 Nm3/h 8000 Nm3/h 1500 Nm3/h 1.4MPa 150mm 30oC
 
表二 两种流量计差压计算结果(孔板计算按GB/T 2624-93
流量计 最大流量差压(Pa) 常用流量差压(Pa) 最小流量差压(Pa) 不可恢复压力损失(Pa)
巴式差压流量计 4469 1986 79 253
孔板 20000 8889   8195
(注:此时的孔板开孔比β=0.6873)
 
       按孔板使用条件,其量程比最大为1:3~1:4,因此其最低量程达不到1500m3 /h,这方面巴式差压流量计远远优于孔板。下面就两种流量计因不可恢复压力损失造成的能源损耗作一些比较。
流体因为阻力导致不可恢复压损的功率计算公式为:

(式中:Ps为不可恢复压损的公率,QM为流体质量流量,
δp为巴式差压流量计压损,ρ为流体密度)
 
为了方便计算,将各项的单位换算为常用的单位如下:
设Ps的单位为瓦特(W),1W=1kg·m2/s3

设泵的有效功率为80%,则损失的总功率为:

 
在工况条件下:

因此,

 
(式中: Qυ为流体的体积流量,单位N m3/h;QM为流体质量流量,单位Kg/h;δp为巴式差压流量计的压损,单位KPa;ρ为流体密度,单位Kg/m3)
 
  巴式差压流量计和孔板运行一年的费用对比为:
 (设流量计使用在常用流量下,泵的效率为80%)
 
 a. 巴式差压流量计的压力损失δp=253×10KPa
  损失的功率:
      P=
=
=0.54623 (KW)

  巴式差压流量计因为压力损失而一年运行费用为:(设平均电价为0.6元/度):
   F1=24×365×Ps×0.4 = 24×365×0.54623×0.6=2871(元)
 
b. 孔板的压力损失δp=8195×10kPa
   损失的功率
       
  孔板因为它的压力损失而一年运行费用为:(设电价为0.6元/度)
  F2=24×365×Ps×0.4 = 24×365×17.69×0.6=92978(元)
   
使用巴式差压流量计比使用孔板每年节约的能源费用=92978-2871=90107(元)