摘要：本文從技術(shù)管理角度，對冶金制造企業(yè)中流量計和調(diào)節(jié)閥的計量需求及其優(yōu)化配置作了闡述，對科學、合理、經(jīng)濟、適用的選用流量計和調(diào)節(jié)閥有一定技術(shù)指導意義。
關(guān)鍵詞：流量計 調(diào)節(jié)閥 優(yōu)化 配置
測量流量的方法在冶金制造業(yè)企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。流量的檢測由于影響因素多，設(shè)備種類五花八門，倍受自動化儀表工程人員的關(guān)注。
根據(jù)使用目的流量儀表可分為三種情況：⑴、用于物流的核算（準確度是首位，如貿(mào)易核算）；⑵、用于檢測工控系統(tǒng)的信號源（重復性是首位，如測鍋爐風量調(diào)節(jié)燃料）；⑶、用于監(jiān)測（了解工況是否正常，可靠性是首位，如企業(yè)某工序干線流量）。建設(shè)資源節(jié)約型社會、企業(yè)已提上我國社會發(fā)展日程，而作為資源節(jié)約績效測量工具之一的流量測量裝置，其科學配置與優(yōu)化則是擺在冶金制造業(yè)企業(yè)面前的新課題?，F(xiàn)試就流量計和調(diào)節(jié)閥的智能化與優(yōu)化配置做一探討。
一、流量計與調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用思考
1、流量計的應(yīng)用思考
隨著測量介質(zhì)種類增多的需求、材料科學的進步和制造技術(shù)的發(fā)展，各種測量原理的流量計應(yīng)運而生。流量計的基礎(chǔ)應(yīng)用就是節(jié)流裝置本身的原理測量與準確度；后來，隨著長期大量的實驗研究和現(xiàn)場實踐的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)流量測量的準確度不但與節(jié)流裝置本身的原理測量與準確度有關(guān)，而且與節(jié)流裝置上游直管段的長度密切相關(guān)，隨之根據(jù)不同的節(jié)流裝置而增加了節(jié)流裝置前的直管段安裝時必須大于x D的約束條件。孔板是應(yīng)用比較廣泛的基本流量計，優(yōu)點是能適應(yīng)各種流體，有國際標準可通過干標確定流量系數(shù)，缺點是不適應(yīng)介質(zhì)相對不潔的介質(zhì)測量。大多數(shù)新一代節(jié)流式流量計都是針對孔板的缺點而改良或進步的。如渦街流量計、質(zhì)量流量計、錐流量計、電磁流量計、超聲波流量計、測管/彎管流量計等。
結(jié)構(gòu)日趨簡潔、功能日趨完善的智能化儀表的發(fā)展目標受如下需求驅(qū)動：1）準確度提高。以適應(yīng)物流的貿(mào)易核算，如氣體超聲波流量計。2）直管段減小?，F(xiàn)場無法保證大多數(shù)流量儀表要求的20~30倍D直管段，而環(huán)形通道節(jié)流裝置則要求較短。3）壓損小。由于工程的大型化、管徑日益增大，如其壓損太大運行費十分可觀，插入式優(yōu)勢明顯。4）安裝、維修簡便。
2、調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用思考
隨著工業(yè)門類工藝需求日益多樣化，各種調(diào)節(jié)閥也相繼涌現(xiàn)。由手動調(diào)節(jié)閥為基礎(chǔ)應(yīng)用，改進變型相繼出現(xiàn)滿足多種需求的調(diào)節(jié)閥，由“粗、笨、大、高阻”轉(zhuǎn)向“輕、小、精、低阻”，由直行程閥轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)閥，由手動閥轉(zhuǎn)向電、氣、電磁、智能控制閥。
3、流量計與調(diào)節(jié)閥的智能化
智能化儀表應(yīng)用微電子、計算機技術(shù)，將許多一次表的缺陷由二次表（即電子線路）來彌補，如節(jié)流裝置量程比僅3:1，而采用智能式差壓變送器的量程比可達幾十比一。智能化儀表和裝置一般具有如下特征：⑴采用‘人工智能’的理論、方法和技術(shù)；⑵具有‘擬人智能’的特性或功能；⑶能自動完成某些測量任務(wù)或在程序指導下完成預(yù)定動作；⑷具有進行各種復雜計算和修正誤差的數(shù)據(jù)處理能力；⑸具有自校準、自檢測、自診斷功能；⑹便于通過標準總線組成個多種儀表的復雜系統(tǒng)，實現(xiàn)復雜的控制功能，并能靈活地改變和擴展功能。
而智能閥門定位器則是實現(xiàn)新一代智能化調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵產(chǎn)品。其氣動執(zhí)行機構(gòu)具有提高輸出力、動作速度和調(diào)節(jié)精確度（最小行程分辯力可達±0.05％），實現(xiàn)正確定位等特點，能實現(xiàn)分程控制、速度調(diào)節(jié)、線性、快開等功能，以及自校正、自診斷功能、故障報警及故障處理功能、多種通信支持功能等，它與智能變送器一起將促使過程控制向現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）進展。
二、流量計、調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置
在建設(shè)資源節(jié)約型企業(yè)過程中，作為流量資源消耗績效測量手段的流量計和調(diào)節(jié)閥，本身還應(yīng)優(yōu)化配置，以減少資源損耗、提升資源利用效率。
1、流量計的選擇原則
據(jù)資料介紹，美國對一千臺流量儀表進行調(diào)查，選擇不當占40%以上；選擇合適，安裝不當又約40% 。由于影響流量檢測的因素較多（工藝要求，流體特性，安裝維修，價格……），流量計選型時一般考慮如下需求：⑴、本單位的測量精確度需求；⑵、測量過程允許的壓力損失；⑶、輸送流體測量管道管徑、直徑比和雷諾數(shù)范圍的限制條件；⑷、測量要求的最短直管段長度；⑸、現(xiàn)場安裝及其維護的方便性；⑹、流量計的可靠性、穩(wěn)定性；⑺、對被測介質(zhì)潔凈程度的要求及其抗侵蝕、磨損性能；⑻、溯源的可行性及經(jīng)濟性。
其選型時可依據(jù)國家標準GB/T 2624-93(或國際標準ISO 5167-1)的規(guī)定，了解有關(guān)應(yīng)用管徑、直徑比和雷諾數(shù)范圍相關(guān)的限制。也可根據(jù)用途而有不同側(cè)重進行選型（如果用于計量數(shù)據(jù)目的則可選用準確度較高的；若用于工控系統(tǒng)檢測目的則可選用重復性好、安裝維修簡便、節(jié)能的）。
2、調(diào)節(jié)閥的選擇原則
在價格適宜且滿足計量需求條件下選擇：⑴、結(jié)構(gòu)相對簡化、重量較輕便、安裝所需空間小、方便現(xiàn)場安裝的；⑵、采用流路設(shè)計和定量設(shè)計的；⑶、結(jié)構(gòu)組合化、功能較完善的；⑷、旋轉(zhuǎn)型、阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小且密封性嚴密的。⑸、智能化調(diào)節(jié)閥，以利于測量過程控制；⑹、專用系統(tǒng)要選擇滿足其特殊需求的（如耐腐蝕/耐磨損/低噪聲/速動型/超小型等）。
3、流量計的優(yōu)化配置
實踐中，廠商僅僅重視插入式儀表本身的生產(chǎn)與校驗，而忽視了它的應(yīng)用條件；企業(yè)使用者往往注意到理論上的需求符合，而忽視了具體的優(yōu)化配置。
⑴流量計前直線段的優(yōu)化配置
節(jié)流件上下游直管段，包括節(jié)流件夾持環(huán)及使用時的流動調(diào)整器，可依國標GB/T 2624-93的規(guī)定，確定直管段管道內(nèi)徑、直管段的直度和圓度、直管段的必要長度、節(jié)流件夾持環(huán)、流動調(diào)整器。
⑵流量計的壓力損失優(yōu)化配置
在滿足計量需求的前提下，選取節(jié)流件前后壓差最小的流量計，以減少流體在通過流量計時的壓力損失和流量損失。這一點，在現(xiàn)實應(yīng)用中往往被忽略。濟鋼計量處在高爐冷風輸送管道優(yōu)化配置氣體流量計，減少了氣體通過流量計的壓損、提高了單位時間供風量，促進爐況順行，取得可觀經(jīng)濟效益。
4、調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置
對流量計而言，調(diào)節(jié)閥是管道的一部分。管道的影響表現(xiàn)在它的直管段長度及內(nèi)徑，前者體現(xiàn)在流速分布上節(jié)已討論，而內(nèi)徑的測量誤差對流量準確度的影響將數(shù)倍于輸出差壓的測量誤差。
調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置是在滿足流量計流暢的前提下，通過各種調(diào)節(jié)閥的對比、計算，選取調(diào)節(jié)可靠、靈活、開量最大的調(diào)節(jié)閥，驗證管道內(nèi)流體速度變化帶來的壓力波動，以尋求流體通過調(diào)節(jié)閥時的最少壓力損失和流量損失。
三、流量計和調(diào)節(jié)閥測量系統(tǒng)的優(yōu)化配置
應(yīng)用流量計和調(diào)節(jié)閥的目的是趨近于真實地反映某生產(chǎn)工序消耗特指流體的數(shù)量，但該測量手段在完成計量任務(wù)的同時，受其結(jié)構(gòu)原理的影響不可避免地也帶來被輸送流體的壓力損失和流量損失。按照系統(tǒng)的觀點，在流量計和調(diào)節(jié)閥組成的測量系統(tǒng)中，僅有流量計的優(yōu)化配置或僅有調(diào)節(jié)閥的優(yōu)化配置，還不能說該測量系統(tǒng)已是優(yōu)化配置了；還必須進行流量計與調(diào)節(jié)閥的系統(tǒng)尋優(yōu)。如何將測量過程中的系統(tǒng)壓力損失和流體流量損失減少到最低限度，正是我們在以往工作中所欠缺而在創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)過程中必須加以思考和實踐的新課題?？芍鸫紊钊耄?BR>1、在工程設(shè)計階段，企業(yè)的計量技術(shù)人員應(yīng)在聯(lián)合審核工程設(shè)計圖紙時，根據(jù)生產(chǎn)工藝需求參數(shù)，對設(shè)備和管道選型進行理論推導與計算。
2、在日常測量設(shè)備的安裝維護中，注意技術(shù)資料特別是實際安裝技術(shù)記錄資料和維護技術(shù)資料的保存和梳理。
3、注意學術(shù)交流、講座、報刊雜志相關(guān)技術(shù)資料的收集和梳理。
4、分別建立流量計的壓損和流量損的數(shù)學模型、調(diào)節(jié)閥的壓損和流量損的數(shù)學模型，進而進行整合建立流量計與調(diào)節(jié)閥組成系統(tǒng)壓損合流量損的模擬數(shù)學模型。
5、創(chuàng)建流量計與調(diào)節(jié)閥流體測量系統(tǒng)尋優(yōu)軟件，以指導尋求流量計與調(diào)節(jié)閥的最佳組合配置。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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