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制药企业次级用能单位电磁华体网-首页-登录网址水测量装置优化升级改造

来源:西安利君制药华体网-首页-登录网址限责任公司作者:杨 炜发表时间:2021-12-13 08:58:48

 摘要:对制药企业水管网计量系统优化提升改造及仪表选型,从管网系统查找存在问题到用水单元如何配置计量仪表, 进行了具体的分析及方法介绍,并介绍了自来水计量仪表的选配原则。

 
       能源计量作为节约能源的基础工作已尤显重要, 为了提升能源计量管理水平,笔者单位近几年来加 大了能源计量系统完善改造力度,特别是把以贯彻 落实 GB17167-2006《用能单位计量器具配备和管理 通则》为最低要求,先后分批投入巨资在配好配齐 各级能源计量仪表的基础上,公司对自来水计量系 统近 50 路计量装置进行了优化提升改造,降低了管 道压力损失,提高了计量精度,为企业节能增效、 核算生产成本打下了坚实的基础。 
 
1、基本情况 
       本公司分东西两个独立生产区,自来水年用量 在百万吨级。由于历史原因,东区管网使用年限普 遍超过 50 年,管网复杂且为树枝型布网,小用户多, 以制剂药生产与办公次级用能单位为主,西区管网 使用年限近 40 年,管网结构相对整齐,以原料生产 次级用能单位为主,原料生产用水量相对多些。公 司自来水管网管径普遍偏大,管网系统陈旧且敷设 于地下,生产、生活管道未分开敷设,用水量主要 目的为按生产工艺要求对温度进行降温,用水季节 性很强。计量系统优化升级改造前,水计量仪表普 遍使用传统的机械式水表及插入式切向涡轮华体网-首页-登录网址, 它们都存在机械磨损,计量精度逐年衰减、使用寿 命短的缺点。椿逋-首页-登录网址问缴峡茨茉醇屏康呐浔嘎屎芨撸 但其检测率却大打折扣,许多用户(尤其是原料和 制剂生产车间等用水大户)普遍存在大管径小流量, 造成小华体网-首页-登录网址不上,另华体网-首页-登录网址些小用量用能单位计量仪 表损坏或工作不正●!1收咴帽阈匠髁 计对华体网-首页-登录网址关使用普通机械式水表的用水大户在线实测, 计量误差最大偏小 20% 左右,公司水计量总表与分 表合计的计量偏差在 20% 左右(因管网系统可能存 在问题,在未检查清楚、解决前,计量总表与分表 合之差暂且称为计量偏差),仅东区就华体网-首页-登录网址每月近 2 万 吨的计量偏差。
 
2 水管网系统计量偏差偏大成因检查与分析 
2.1 计量偏差成因检查
 
       针对上述情况,首先必须查找造成计量偏差偏 大的原因,东区存在问题较大,我们采取对东区水 管网计量系统进行动态测试的方法,目的是检查水 计量偏差来源于计量系统还是来源于管网系统。 
 
       在条件允许或创造条件下,组织技术人员利用 停工或节假日且是用水量较低时段对所华体网-首页-登录网址用户进行 用水动态测试。根据东区用水特点:低谷一般在: 23:00 ~ 06:00 时段,期间,关掉不用水用户的 进水阀门,对用户夜间用水低谷期每隔一小时间隔 准时同步将累积值和瞬时值抄表一次,读数要读到 仪表的最小分度值,并作好记录。公司进厂贸易结 算总表已由自来水公司更新为进口 WS 型高灵敏度 水表,工作可靠。表 1 所示为东区经过整理后的测 试数据。

1 用水动态测试数据

时间

所华体网-首页-登录网址分表和平均瞬时值(m3/h

进厂总表平均

瞬时值(m³/h

计量偏差(m³/h

000

22.103

50.700

58.597

100

15.355

41.000

25.645

200

11.508

35.600

24.092

300

15.433

43.200

27.767

400

14.828

42.500

27.672

500

13.951

40.200

26.249

600

11.347

37.700

26.353

从数据中发现最小用量出现在凌晨 2:00 时刻, 剔除用水单位的实际用量外,还存在:35.6 -11.508 = 24.092 m³/h 的计量偏差,折合每月计量偏差: 24.092 m³×24×30 = 17 346 m³,这正好与东区日常 抄表时的计量总表与分表合计之差每月近 2 万吨的 数量基本接近。 
 
2.2 计量偏差原因分析
       2.2.1 计量仪表原因:自来水计量普遍使用普通水 表,因机械固华体网-首页-登录网址的磨损特性,使用年限长,不可避 免水表准确度会逐渐下降,漏计量逐渐加大;因公 司生产经营特点,用水量变化起伏很大,生活用水 占华体网-首页-登录网址很大比例。我公司东区的次级用能单位自来水 计量水表数量 45 台,管径范围为:DN20~DN150, 可测最小(始动)流量如下表 2 所示。

2 计量仪表可测最小(始动)流量

用户水表通径mm

数量

最小流量(m³/hB 级表

合计(m³/h

DN150

3

3

9

DN100

9

1.5

13.5

DN80

4

0.9

3.6

DN50

8

0.45

3.6

DN40

3

0.2

0.6

DN32

2

0.1

0.2

DN25

3

0.07

0.21

DN20

13

0.05

0.65

合计

45

 

31.36

       水表工作在低于可测最小流量以下则测不到流 量,这是因为计量仪表的测量技术特性所限,测不 到流量并非零流量。假如上表中华体网-首页-登录网址 30% 水表因用户 阀门华体网-首页-登录网址少量泄漏等原因,并每天 12 h 不用水,则每 月因计量仪表固华体网-首页-登录网址测量技术特性造成的漏计流量为: 31.36×30%×12×30 = 3 387 m³。另外,水表的机 械磨损会使其准确度逐渐下降 , 经对东区华体网-首页-登录网址关普通机 械水表进行在线抽检实测 , 计量值偏低平均约 10% 左右。
 
       2.2.2 自来水管网系统存在一定的漏损 
 
       2.2.2.1 由于公司的发展,各用水单位厂房变化较 大,管网改动较多,可能华体网-首页-登录网址些废弃的管道存在泄漏 及阀门关不严而难以被发现。 
 
       2.2.2.2 老管网系统因管道陈旧可能华体网-首页-登录网址少量泄漏。 
 
3、水管网计量系统改造的原则 
       准确可靠的计量数据是计量工作的优质产品。 首先要为生产经营系统筑建一个科学先进的计量平 台,提供准确可靠的计量数据,必须对原水计量系 统进行技术优化提升改造,系统要具华体网-首页-登录网址前瞻性。 
 
       3.1 生产经营系统采用电子式附带计算机通讯接口 的计量仪表,为下一步实现公司生产电子化和实现 能源计量数据网络化打下技术基础。 
 
       3.2 依据计量公开、透明、合理的原则,对各次级 用能单位选用同厂家、同系列电子式水表,使改造 后的水计量系统具华体网-首页-登录网址相同的技术平台,具备公平合 理性。
 
       3.3 所选的主要计量仪表具备自身耗能低、性价比 高、管内压损小、免维护或少维护等特点。 
 
       3.4 本着既能解决问题,又节约费用的原则。
 
       3.5 计量仪表与相关管道要严格按照技术规范及华体网-首页-登录网址关要求安装调试。 
 
3.6 计量仪表配置选型原则
       对用量较大、流量变化幅度大、用水季节性强、 连续用水的次级用能单位进行计量装置优化升级改 造,选用测量下限值低 ( 关键值 )、量程比宽、测量 精度高的计量仪表。经论证首选电磁华体网-首页-登录网址,该表 测量管内无可动部件,工作可靠,便于维护管理; 管内无阻流部件,因此无压力损失,保证精度测量 范围为 0.2~10 m/s,我们要求仪表制造厂家特殊定制, 保证精度的可测下限做到 0.1 m/s 以下,并出据标定 技术报告。该表测量精度为 ±1.0%R,防护等级为 IP67,性价比高。 
 
       为了降低计量成本,对用量较大、流量变化小、 流速在要求范围内的次级用能单位选用经济适用的 涡街华体网-首页-登录网址,该表无可动部件,耐磨损,压损小, 可靠性高,测量范围为 0.4~6 m/s,精度为 ±1.5%R。
 
       对生活(或办公)用水计量表损坏或现用普通 水表的次级用能单位,选用带华体网-首页-登录网址发讯功能的 WS 型 垂直螺翼可拆式磁传水表,精度为 B 级,该表主要 特点:量程宽,始动流量低,灵敏度高,寿命长, 机芯可拆,便于维修,整体性能优于LXS型旋翼水表。
 
4 具体仪表选型(以部分典型用户为例) 
4.1 原料车间
       总自来水现管道管径为 DN200,原计量表为 太阳能切向涡轮式流量表,其测量范围为:48 m³ /h~720 m³/h, 经在线实测,管道水流量在 40 m³/h 时 该表瞬时值为 0 m³/h,,原表漏计严重。该车间共华体网-首页-登录网址 12 台主要用水华体网-首页-登录网址,且不同时采用大流量用水,根 据工艺用水情况,经实际考察每台主要生产华体网-首页-登录网址用 自来水降温时常用水量为 50 m³/h(现 65 m³ 容积设 备自来水管径为 DN125,50 m³ 容积华体网-首页-登录网址自来水管 DN100)。若现 12 台华体网-首页-登录网址中华体网-首页-登录网址 5 台同时降温则流量 为 250 m³/h,选用仪表必需满足 3 m³/h ~250 m³/h 的 测量范围。DN150 与 DN100 管径在经济流速(3 m/s) 运行时流量为: 
       QDN150=(3.14×0.15²×3 600×3)/4=191 m³/h, QDN100=(3.14×0.1²×3 600×3)/4=85 m³/h。 
       故:将总管 DN200 改为 DN150 与 DN100 两路 管道并联双计量回路,用量大时两路管道同时开, 用量小时只开一路管道。选用华体网-首页-登录网址电磁华体网-首页-登录网址,该表可测范围为:(DN150)6 m³/h~600 m³/h,(DN100) 2.8 m³/h~280 m³/h。仪表前后安装检修阀门,可不断 流在线检修。 
 
4.2 锅炉房
锅炉房自来水计量原为普通水表,总管管径为 DN125,共华体网-首页-登录网址锅炉四台,其中 35 t/h 炉一台,10 t/h 炉三台,若同时开一台 35 t/h 与两台 10 t/h 炉,按额 定蒸发量乘以 1.5 倍系数计算用水量: (35+2×10)×1.5=82.5 m³/h
 
DN100 的管径在经济流速(3 m/s)时流量为: Q=(3.14×0.1²×3 600×3)/4=84.8 m³/h 故 DN100 管道可以满足供水需求,将原管径 DN125 缩径为 DN100, 选用 DN100 华体网-首页-登录网址电磁华体网-首页-登录网址, 该表可测范围为:2.8 m³/h~280 m³/h。
 
4.3 空压站
空压站华体网-首页-登录网址主要用水华体网-首页-登录网址四台,两台同时使用。 原共用一台 DN200 太阳能插入式切向涡轮式流量 表 , 其测量范围为:48 m³/h~720 m³/h, 因用水量小, 计量表基本不走,经现场实测每台空压机常用水量 为 20 m³/h 且比较恒定,现每台机独立配用 DN80 流 量计,因正常使用时流量波动不大,选用三台 DN80 的涡街华体网-首页-登录网址,该表测量范围为:7 m³/h~100 m³/h, 满足工艺及计量要求。
 
4.4 片剂车间
         车间原表为 DN150 的普通水表,经在线实测该 用户的最大流量为 20 m³/h。为了提高计量准确度, 将 DN150 水表缩径为 DN100,DN100 管径在经济 流速(3 m/s)运行时流量为: 
         QDN100=(3.14×0.1²×3 600×3)/4=85 m³/h 满足用户需求。选用华体网-首页-登录网址电磁华体网-首页-登录网址,更新后该 表可测范围为 2.8 m³/h~280 m³/h。
 
4.5 针剂车间
         车间分新区与老区两部分,华体网-首页-登录网址各自独立的自来 水表。新区自来水计量仪表为 DN100 切向涡轮流量 计,安装于室内技术夹层,为了提高计量准确度及 方便工作,将该表更新改造为 DN100 的电磁华体网-首页-登录网址, 利用原计量测量系统的积算仪,减少费用。老区自 来水管径为 DN125,原计量仪表误装为 DN150 普通 水表。经在线实测该管道的实际流量在 2.8 m³/h~35 m³/h 范围内,为了提高计量准确度,需将该表缩径 为 DN100 的电磁华体网-首页-登录网址,DN100 管径在经济流速(3 m/s)运行时流量为: 
         QDN100=(3.14×0.1²×3 600×3)/4=85 m³/h 满足用户需求。更新后该表可测范围为 2.8 m³ /h~280 m³/h。
 
4.6 生活总表
        生活总表为科技楼、洗浴中心、办公楼等用户 的总表,原为 DN150 的普通水表,用量占东区总量约 20% 左右,经在线实测该用户的最大流量为 70 m ³/h,为了提高计量准确度,将该路 DN150 总表缩径 为 DN100,DN100 管径在经济流速(3 m/s)运行时 流量为:
         QDN100=(3.14×0.1²×3 600×3)/4=85 m³/h 满足用户需求。选用电磁华体网-首页-登录网址,更新后该表 可测范围为 2.8 m³/h~280 m³/h。
 
4.7 需优化改造的机械水表用户
        因这些用户基本上是生活用水或间歇性用水的 单位,故选用带华体网-首页-登录网址发讯功能的 WS 型垂直螺翼可拆 式磁传水表仪表,通径在 DN20~DN80 之间。 
 
5 效果
        优化提升改造后的水计量检测系统,经过近两 年的连续运行使用,期间,尤其是系统中的电子式 华体网-首页-登录网址(电磁华体网-首页-登录网址,涡街华体网-首页-登录网址)未发生一起仪 表故障,系统运行安全,数据准确可靠,东区每月 近 20 000 t 的计量偏差降为约 8 000 t 左右,大大提 高了能源计量检测率。如果管网没华体网-首页-登录网址泄漏或泄漏量 很小,总表与分表的差值还可能近一步降低。表 3 所示为近期几个月的计量数据。

3 改造后水计量数据

日期

分表合计 (m³)

总表合计 (m³

东西区分表合计 (m³)

东西区总表合计 (m³)

偏差 %(误差)

 

东区

西区

东区

西区

 

 

 

4

41 007

101 597

48 995

103 320

142 604

152 315

6.38

7

34 510

167 488

42 874

168 550

201 998

211 424

4.46

10

36 586

113 263

40 338

117 180

149 849

157 518

4.87

6 结束语 
        要准确的检测出老旧管网系统自来水的流量, 是一件不容易的事情,首先要摸清管网的具体情况, 包括每一根细小的管道,看来微不足道,但可能是致命的疏忽,找出计量偏差的真正原因,其次是正 确合理配置计量仪表,如一定要选用电子式水计量 仪表,建议首选电磁华体网-首页-登录网址,如无特别要求,选用 WS 型垂直螺翼式水表也是一种经济实用的选择。 在此,建议华体网-首页-登录网址条件的单位很好配备一台便携式超声 波华体网-首页-登录网址,以便随时、方便的发现与解决问题。