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流量测量方法和仪表漫谈

行业聚焦点中国仪表网2011年04月25日 10:01人气:7008

  流量测量是研究物质量变的科学,质量互变规律是事物联系发展的基本规律,量是事物所固有的一种规定性,它是事物的规模、程度、速度以及它的构成成份在空间上的排列组合等可以用数量表示的规定性。因此,其测量对象不限于传统意义上的管道流体,凡需掌握量变的地方(场合)都有流量测量的问题。例如,城市交通的调度,需掌握汽车的车流量变化,它是现代化城市交通管理需检测的一个参数。
  
  流量、压力和温度并列为三大检测参数,对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在能量转换的测量中必须检测此三个参数,而能量转换是一切生产过程和科学实验的基础,因此,流量、压力和温度仪表得到最广泛的应用。
  
  一、流量测量方法和仪表的应用领域
  
  流量测量方法和仪表的应用大致有以下七个领域:
  
  1.过程控制工程
  
  流量仪表是过程控制工程的主要检测仪表之一,它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环保及人民日常生活等国民经济的各个领域,它是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具,在国民经济中占有重要的地位。
  
  在过程自动化仪表和装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
  
  据统计,流量仪表的产值约占全部过程自动化仪表与装置的五分之一。
  
  2.能源计量
  
  能源分为一次能源(煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气),二次能源(电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水等)。2007年颁布的《中华人民共和国节约能源法》说明我国的能源政策开发与节约并举,把节约放在首位的能源发展战略,节约能源是指加强用能管理,采取技术上可行,经济上合理及环境和社会可以承受的措施,从能源生产到消费的各个环节,降低消耗,减少损失和污染物排放,制止浪费,有效合理地利用能源。由上述可见,必须在能源生产到消费的各个环节,设置能源计量仪表,掌握其数量才能实施有效管理。2006年颁布国家标准GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》,标准从推荐性修改为强制性,能源计量器具配备除工业企业外,推广为全民性,对计量器具提出准确度的强制性要求。标准中能源指电力、煤炭、原油、成品油、重油、煤气、天然气、蒸汽、热水、水等,从能源消耗限定值看,城市人民生活用能源亦大部分包括在内。
  
  现分别对几种主要能源的流量计量情况简介如下:
  
  ①水
  
  “水是世界的命脉”是第七届世界水大会的主题。
  
  我国是水资源严重缺乏的国家,经济高速发展,水危机的阴影已笼罩在我国上空,上述节约能源法指出对付水危机的根本战略。首先来看一看我国的水资源环境现状:我国水资源人均为世界人均的22.3%;地区分布不均,南方占81%,北方占19%;年际及年内分布不均,夏半年约占75%,冬半年占25%;黄、淮、海流域面积占全国面积13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP占32%,水资源仅占7.7%,人均约500m3/人,是最缺水的地区。国民经济的高速发展,水污染日益严重,全国约75%以上的湖泊水域、53%近岸海域受到显著污染,118座大城市浅层地下水中97.5%受到污染,水的危机严重影响到国民经济的可持续发展,因此必须采取坚决有力的措施,才能扭转这个不利局面。采取的措施大致有以下几项:
  
  a.节水:节水的政策为“节水优先,治污为本,多渠道开源”,建立节水型社会是唯一出路;
  
  b.治污:控制污染的方法,末端治理——排多少,处理多少;源头治理——清洁生产,减少污染物的生成;
  
  c.污水再生回用:城市污水回用于农田灌溉,把宝贵的水资源更多用于城市;
  
  d.缺水地区多渠道开源:海水利用:加大海水淡化科研战略,雨洪水利用。调水:目前正在实施南水北调,科学调配水资源等。在任何节水治污中对水的数量掌握准确是不可或缺的,流量计量在所有环节都是必须的。
  
  ②煤气、天然气
  
  煤气是人工燃气,天然气是非人工燃气,我国城市燃气正在经历从煤制气到天然气的气源转换过程,今后城市燃气将以天然气为主要燃料。
  
  煤气在冶金工业有高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气,是钢铁联合企业的重要二次能源,以前由于流量计量难度大,无法准确计量,无法有效回收利用,只好排空,甚至达到30%排空量,不但浪费能源,还严重污染环境。近年新型流量计——测管式流量计的投用,可使有些钢厂达到煤气全回收,零排量,是一项值得大力推广的新能源。
  
  21世纪是天然气的世纪,天然气是优质的燃料和化工原料。作为燃料,它燃烧完全,单位发热量大,燃烧后产物对于环境影响小;作为化工原料,它洁净、质优、成本低,可用它生产多种精细化工产品和高附加值产品,天然气的以上特性是它深受用户青睐的原因。
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