水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置節(jié)能技術(shù)改造探討
時間:2022-12-01 09:06:01
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1問題分析
原水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置存在的主要問題:1)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置配置5臺水泵,功率分別為2臺30kW和3臺80kW,能夠提供較大的流量。在檢定各種口徑水流量計的中小流量點時,需要較長的檢定時間,只能有少部分的流量用來檢定,浪費了大量的電能來做無用的水循環(huán)。2)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置由于設(shè)計投產(chǎn)時間較早,裝置的材質(zhì)不適合大慶地區(qū)水質(zhì)堿性大的特點,計量準(zhǔn)確度和檢定效率較低,每年需要對裝置進(jìn)行大量的維護(hù)工作,造成了人力物力浪費。3)隨著國內(nèi)水流量計制造技術(shù)和制造水平的不斷提高,產(chǎn)品的更新速度較快,現(xiàn)有的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在設(shè)計工藝和技術(shù)水平上已經(jīng)跟不上新型水流量計的快速發(fā)展。
2.1針對能源浪費進(jìn)行改造
為30kW水泵和80kW水泵各加裝1臺變頻器,并增加了1臺功率為10kW的水泵配合30kW水泵工作,年節(jié)電20000kWh。檢定同一臺水流量計使用30kW水泵與10kW/30kW水泵配合使用的耗電量對比。
2.2針對水質(zhì)腐蝕性大進(jìn)行改造
設(shè)置單獨的蓄水池,將水的堿性中和弱化后用于循環(huán)檢定,減輕水對裝置和水泵的腐蝕,減少每年的維護(hù)工作量。因為標(biāo)準(zhǔn)器放空閥懸空正對蓄水池,且蓄水池在地面以下,是實驗室最低點,日常工作時難免有些雜質(zhì)落入蓄水池。在設(shè)計蓄水池時設(shè)置了兩道阻污墻,一道位于池頂,主要攔截密度小于水的油污、泡沫、塑料等;另一道位于池底,攔截密度大于水的石子等,并在水泵進(jìn)口加裝了過濾網(wǎng)。
2.3針對工作效率低進(jìn)行改造
1)將原來手動控制的水流量計檢定臺升級為串聯(lián)攝像式半自動水流量計檢定臺,通過電腦控制閥門、表盤圖像智能識別讀數(shù)配合手動控制的形式,既能自動檢定也能手動檢定,使水流量計的檢定由原來的1次檢定1臺提升至4~5臺,大大提高了小口徑水流量計的檢定效率,節(jié)約了大量電能。2)擴(kuò)展了15~50mm口徑水流量計檢定裝置,增加了65mm、80mm口徑管線,把80mm口徑以下水流量計集中到一套裝置上檢定。使用原來水流量計檢定裝置中的工作量器,按國家計量檢定規(guī)程要求,可以滿足15~65mm旋翼水流量計和50~80mm水平螺翼水流量計的檢定要求,既能保證檢定水流量計的準(zhǔn)確度,又利用了原有的大部分設(shè)備和工作量器,在檢定中小口徑水流量計時,不用啟動大口徑裝置和大功率水泵,既節(jié)約了電能,又降低了大口徑裝置的損耗,從而提高水流量計檢定中的經(jīng)濟(jì)性。
2.4針對工藝水平落后進(jìn)行改造
1)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置比水流量計檢定臺的準(zhǔn)確度等級高很多,配套設(shè)備也更精密,所以制造費用更高。安裝設(shè)備所需面積大,原有的實驗室在合理規(guī)劃和安置設(shè)備的同時,可能還要擴(kuò)建或改造實驗室格局。結(jié)合實驗室自身條件,咨詢了生產(chǎn)商和流量專家,設(shè)計了一套盡量節(jié)省地上面積的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,前后試驗管段集中安裝在輪盤上,盡量縮短試驗管段,其穩(wěn)流性能的缺失由以下3種方法來彌補:水泵采用正壓法安裝,進(jìn)口低于蓄水池液面,吸入的水不含或較少含氣泡,減小氣泡對水流態(tài)的干擾;水泵出口安裝穩(wěn)壓裝置,利用裝置內(nèi)空氣對水的擠壓和內(nèi)部溢流板的限制,讓水可以平穩(wěn)流入試驗管線;試驗管線前端加裝束流管,最大限度地平穩(wěn)水流的流態(tài)。新的設(shè)計方案解決了實驗室占地面積大和穩(wěn)流穩(wěn)壓等問題,同時減少資金的投入和日后修護(hù)的費用,少安裝了夾表器、換向器、調(diào)節(jié)閥、截止閥等各種主要易耗易損配件,從根本上降低了后期的維修保養(yǎng)成本。2)高靈敏度滴水水流量計的檢定是一個難點。高靈敏度滴水水流量計量程下限比較小,可以達(dá)到2L/h的滴水流量,為水流量計檢定臺配備最小的玻璃轉(zhuǎn)子流量計的最小刻度為5L/h,不能滿足高靈敏度滴水水流量計小流量的檢定。為此,在水流量計檢定臺上增加一套最小刻度1L/h的玻璃轉(zhuǎn)子流量計,并定制了一個1L的工作量器與之配套使用。3)復(fù)式水流量計是由大口徑水流量計旁并聯(lián)1臺小口徑水流量計組成的,可以根據(jù)流量大小的變化,自動切換流體通過其中1臺水流量計。這個特性造成檢定時很難在停止檢定瞬間讀到準(zhǔn)確的刻度,只有當(dāng)流體靜止時可以輕易同時讀取2臺表的表盤刻度。改造后的檢定復(fù)式水流量計裝置流程見圖1。通過在一套水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置背壓管后、換向器前端安裝一個能夠快速開閉的氣動閥門,達(dá)到可以快速開閉截斷管線、停止流體流動的目的。不檢定復(fù)式水流量計時,將氣動閥常開即可恢復(fù)裝置原貌。
3結(jié)論
經(jīng)過對水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的自動化和節(jié)能化技術(shù)改造,僅統(tǒng)計近3年數(shù)據(jù),減少用水近5000m3,以工業(yè)用水單價4.7元/m3計算,節(jié)約水費約23500元;減少用電近2×105kWh,以工業(yè)用電單價0.908元/kWh計算,節(jié)約電費約18.16萬元,對水流量計量檢定節(jié)能降耗工作的開展具有重要的意義。
作者:蘆建芬 單位:大慶油田有限責(zé)任公司技術(shù)監(jiān)督中心