一、國內外流量儀表市場概況
近10年來,盡管經濟不太景氣,但因市場貿易核算、流程工業、市政工程---- 等的發展,流量儀表仍呈現良好的發展勢頭。據‘flow research’報告估計自2002年到2007年CAGR為2.6%,從31億美元到35億多美元以上,其中傳統儀表(差壓、浮子、容積、渦輪、等)2002年占53%約16.43億美元,2007年為15.05億美元,CAGR為-2.2%;而新技術儀表(超聲、哥氏、電磁、渦街) 2002年占47%為14.57億美元,2007年預計占57%達20.19億美元。其中:
電磁 CAGR 1.92% 2002年為5.9億 2007年為6.49億
超聲 10.4% 3.73億 6.12億
科氏 6.9% 3.72億 5.19億
從以上統計的數字可看出,超聲的發展勢頭zui為強勁,科氏次之,電磁已是強弩之末了。根據‘Control Engineering'和銳德市場調查集團( Reed Reaseach Group )聯合對流量儀表的調查,市場銷售臺數排序為:電磁、質量(間接)、渦輪、孔板、科氏、容積、渦街、超聲、均速管、文丘利、噴嘴、熱式、環形孔板、明渠、彎管----。
以上的排序是國外的市場調查,僅做參考,如將孔板、文丘利、噴嘴等都算為節流裝置,其排序未必這么落后了。跟據我國行業協會的評估,我國市場排序為:差壓、電磁、浮子、容積、渦街、質量、超聲、渦輪---。國外油品計量習慣用渦輪,而我國多用容積式,有較大地差別。因此要根據國情來選題,切勿人云亦云。該會估算在2003~2004年我國流量儀表年銷售量大致為:差壓20萬臺、容積6萬臺、電磁5萬臺、渦輪3.5萬臺、浮子(金屬)1.2萬臺、質量1萬臺、超聲3千臺。實際上近十多年以來國內經濟CAGR都在10%以上,項目很多,所須流量儀表應不止這個數字,主要是70%以上都選了國外產品,也不僅是技術問題,原因多多,這里就不必去討論了。
I 取壓點合理 , 可獲得較大的差壓信號.
II 力學結構合理 內錐式采取懸臂方式固定在管道上,易震動。,梭式采用三支點,受力均勻合理。
III 壓損較內錐式小
已于
3、插入式流量計
插入式是一種按安裝方式分類的儀表。其特點是測管道中一點(或多點)流速以推算流量的儀表,可以有多種原理。具有成本低,安裝維修方便、壓損小等特點。在厲行節約的今天,特別適用于大口徑管道流量測量。
基本上有以下三種類型:
①、測點速 僅測管道中一點流速來推算流量,較多為插入式渦街、渦輪及雙文丘利管。這種儀表度只可能達到 +3~~5%。不考慮開發此類儀表。
②、測線速 測管道中直徑上多點(4~~8點)流速,平均后計算流量。從結構、測點、準確度等方面均優于測點速。國內目前不少工程較多采用。如西氣東輸干線上采用了50支(占總量52%),一臺10萬KW火電機組可用多達100支,很有發展潛力。國內市場近十年多為用美國威力巴(Verbar),占70%以上。其實威力巴的附面層效果宣傳言過其實,已撰文批判,目前幫天津推出的國產PROBAR在日益為用戶所接受,2005年3月已售出100多臺。
③、均速環流量計 分析了均速管問世三十年以來存在了以下三個問題
I 準確度低 僅測直徑上幾點流速,未考慮管內徑的影響。
II 輸出差壓低 測大口徑氣體流量往往輸出差壓不到100Pa
III 針對以上三個問題設計了均速環流量計(已于
4、濕氣流量計
① 背景
隨著我國國民經濟的飛速發展,對能源的需求日益增大,而在能源結構上,我國是缺油、富煤、多氣,而天然氣又是一種清潔能源,在四川新發現的川東普光氣田預儲藏量達1143.63億m 3,僅次于克拉瑪依。整個四川都有氣田,儲量估計為7.18萬億m 3,占全國的60%。全國目前估計儲量達11.5萬億m 3。隨著技術的進步,可探明的儲量還可能增加。21世紀在我國能源結構上將是天然氣開采、生產、儲運為重點,已是不爭的事實。
在天然氣的開采中,氣井出來的天然氣將含有不少液體甚至泥沙,多相流的流量測量在我國還處于空白,沒有產品問世。而從生產、儲運、貿易結算等多項環節中,必須測出氣體中的液體含量,這種含量可以從百分之幾到百分之幾十。不將這部分液體含量除去,生產將是一筆糊涂賬,難以管理,更難以進行貿易結算。
過去是采用物理方法,采用分離器利用氣、液、固的比重不用,將液、固體除去后再進行氣體流量測量。而分離器體積過于龐大笨重,在不少地方(如海上平臺)難以采用,價格比較貴,目前通用的方法是采用文氏濕氣流量計。
② 原理
近二、三十年以來,不少學者對雙相流的研究、測試得出了不公式。根據這些公式有可能對雙相流(氣液)進行測量,氣體流量的度可達+3%以內,當液體含量低于10%時,液體流量準確度可達+5%;液體含量高于20%,其流量準確度可達+10%。
根據我國林宗虎教授的研究,利用孔板及文丘利均可測氣液二相流。
如將孔板及文丘利管串聯在同一管道上,根據流體連續定理流量應相等,干度X也應相等,而二種儀表所測的差壓△PTP1及△PTP2是不相等的,聯立解上面兩個方程就可得到Q及X值。
原理比較簡單,但要注意①②公式中的二個系數θ0及θv分別是孔板及文丘利管的修正系數,它們將從大量大實驗才可能得到。這應是研制這種儀表的難點所在。
③ 市場分析
根據2002年8月克拉瑪依氣田、英國solartron公司的報價,一臺14’’(∮350)Dualstream MK1型的濕氣流量計報價為14.4萬英鎊,再加上設計文件費、包裝檢驗費計1850英鎊,總計為14.585萬英鎊。按當前人民幣與英鎊的比價1:15.89,一臺需人民幣2317556元。如按不同口徑每臺均價位150萬人民幣計算,全國需1000臺,采用國外產品將需15億人民幣。
據了解國內已有高校(天津大學、浙江大學、西安交大等)進行研制,并得到國家研發基金,但均處于實驗階段,無商品出售。國內廠家估計國產濕氣流量計一臺成本可控制在兩萬元人民幣以內,巨大的市場需求及利潤空間。建議作為研制儀表。