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1 節(jié)能形勢嚴(yán)峻

過去十年，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，GDP每年增長率都在10%以上，令世人矚目。但這個高增長卻是以高能耗為代價的，我國目前每百萬美元產(chǎn)值的產(chǎn)品中，耗能為1274t標(biāo)準(zhǔn)煤，為平均水平的2.4倍，分別為美國的2.5倍，歐盟的4.9倍，日本的8.7倍。我國每年耗煤為14.2億t。如“十一五”規(guī)劃GDP要翻一番，按目前耗能水平，則每年應(yīng)生產(chǎn)近30億t標(biāo)準(zhǔn)煤。這無論從生產(chǎn)，還是從環(huán)保、安全、運輸?shù)雀鞣矫婵紤]都是難以為繼、無法承受的。

早在“十五”期間中央就已經(jīng)注意到能耗問題，提出了在能源總耗略增的前提下，單位產(chǎn)值的耗能應(yīng)下降15%~17%。但從執(zhí)行的結(jié)果來看，能源總耗卻加了10%，單位產(chǎn)值耗能不但沒降反升了7%。如果再不下zui大決心狠抓節(jié)能降耗工作，任其惡性循環(huán)，必將嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟的良性發(fā)展。為此，黨中央國務(wù)院再次要求在十一五期間，要大幅度提高能源利用率，在經(jīng)濟持續(xù)增長的同時，單位產(chǎn)值耗能五年內(nèi)必須下降20%，并將其落實到地方、企業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo)。

我國工業(yè)耗能占總能源的68%，人民生活耗能僅占11.4%，人均耗能分別為日本的7.7%，美國的4%，因此，節(jié)能降耗的重點應(yīng)放在工業(yè)上，特別是高耗能產(chǎn)業(yè)，如：電力、鋼鐵、冶金、紡織、石化、建材等。

在能源消耗方面，紡織機械、化纖機械歷來都被稱為電老虎。我國紡織企業(yè)所用的電機驅(qū)動系統(tǒng)運行效率整體比國外低近20%，電力消耗十分突出?；w行業(yè)總耗能比*水平高10%~30%左右。另外印染設(shè)備的用水量大，我國加工每噸印染布的用水量為300t，約為*國家的3倍。蒸汽用量更是呈現(xiàn)粗放型管理，跑、冒、滴、漏問題隨處可見。

《紡織行業(yè)十一五發(fā)展綱要》對“十一五”時期紡織工業(yè)節(jié)能降耗指標(biāo)做出了明確規(guī)劃：節(jié)能指標(biāo)為噸纖維耗電量比2005年降低10%；降耗指標(biāo)為萬元工業(yè)產(chǎn)值的纖維使用量比2005年降低20%，噸纖維耗水量比2005年降低20%；環(huán)保指標(biāo)為萬元工業(yè)產(chǎn)值的污水排放量比2005年降低22%。

顯而易見，控制紡織業(yè)的耗電、耗水、耗氣量，積極采用*技術(shù)，推廣新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新的檢測手段將是一條必經(jīng)之路。

2 流量儀表在節(jié)能中的地位

在中央下zui大決心狠抓節(jié)能工作后，各企業(yè)都認(rèn)真采取了一些節(jié)能措施，但效果如何只有采取科學(xué)態(tài)度，通過儀表的監(jiān)測，才能公正、客觀地對其效果進行評估。為此，國家制定了國家標(biāo)準(zhǔn)GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》。為確保貫徹實施，科學(xué)地評估節(jié)能效果，GB17167有5條（4.3.2、4.3.3、4.3.4、4.4.5、4.4.8）為強制性條款，其核心內(nèi)容為：凡用能達(dá)到一定規(guī)模的單位和設(shè)備均要求安裝能源監(jiān)測儀表，而且對用能的規(guī)模，監(jiān)測儀表種類及準(zhǔn)確度等級都作了明確的規(guī)定。

在能源監(jiān)測儀表中，除電能用電表，固態(tài)煤用稱重儀表外，其它氣態(tài)、液態(tài)能源（如：原油、成品油、重油、渣油、天然氣、液化氣、煤氣等）及載能工質(zhì)（水、蒸汽）都必須采用流量儀表。即使對于固態(tài)能源煤，在流程工業(yè)中，也可以采用沖板式流量計或氣固二相微波流量計。因此，在能源監(jiān)測中，流量儀表具有舉足輕重、無法替代的重要地位。

3 流量儀表的合理選用

由于影響流量儀表的因素較多，如流體的物性、儀表的技術(shù)要求、安裝要求、環(huán)境條件、經(jīng)濟性等，因而流量儀表的原理多達(dá)十余種，類型近200多種，必須綜合考慮、合理選擇使用。在能源監(jiān)測中流量儀表應(yīng)特別關(guān)注準(zhǔn)確度和壓損。

3.1 準(zhǔn)確度

在能源監(jiān)測中，流量儀表的準(zhǔn)確度應(yīng)放在重要的位置上，GB17167為此也作了合理明確的規(guī)定，既然要求對節(jié)能降耗的效果進行準(zhǔn)確的量化，流量儀表則應(yīng)具有必要的準(zhǔn)確度，否則，知之渺渺、行必茫茫。監(jiān)測的結(jié)果模模糊糊，如何評估節(jié)能效果，如何對癥下藥，進一步采取節(jié)能措施呢？當(dāng)然也并非越準(zhǔn)確越好，因為準(zhǔn)確度高的儀表價格十分昂貴。還是實事求是，針對監(jiān)測對象合理選用，如監(jiān)測天然氣、燃油的儀表準(zhǔn)確度高達(dá)0.5~1級；水蒸氣則可低一些，為1.5~2級。

因此，有些流量儀表，如以測點速來推算流量的儀表（雙文丘利管、測管等）就不適用于能源檢測，特別是在直管段長度達(dá)不到要求，管內(nèi)流速分布不對稱、不理想時，更不宜選用。

3.2 壓損

在這里流量儀表是用來監(jiān)測能源、評估節(jié)能效果的，它本身非但不能節(jié)能，而且還因其有阻力件等結(jié)構(gòu)原因產(chǎn)生*壓損、消耗能量、增加運行費用，不同的儀表結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的壓損、耗能會有較大的差異。因此，作為監(jiān)測節(jié)能降耗的儀表，就應(yīng)盡可能選用壓損小一些的儀表。

4 壓損耗能不可忽視

流體通過流量儀表的阻力件（如孔板、內(nèi)錐、均速管的檢測桿等）會產(chǎn)生漩渦，它將消耗流體中的能量，猶如機械運動的摩擦一樣，這是一個不可逆的等熵過程，使流體的壓力不可能恢復(fù)到原來的大小。以下用計算來說明孔、內(nèi)錐、均速管的*壓損，耗能及年運行費的大小。

4.1 *壓損計算公式

（1）孔板


（2）內(nèi)錐


（3）均速管

式中ΔPe——*壓損（kPa）；β——直徑比；ΔP——輸出差壓（kPa）；D——管道內(nèi)徑（mm）。

4.2 耗能計算公式

式中 W——因壓損所耗能量（W）；T<SUB>K</SUB>——液體溫度（K）；Q<SUB>cmH</SUB>——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量（m<SUP>3</SUP>/h）；η——風(fēng)機效率0.85；P<SUB>f</SUB>——流體壓力（kPa）。

4.3 年運行費用

儀表消耗的能量，必須增加風(fēng)機（或泵）的功率來彌補，才能維持正常工藝流程。計算每年按360天、每日工作24h，全年共8760h，電費0.8元/kW。年運行費=kW*8760*0.8（元）

以上各式的說明與建議：

①以上的計算，假設(shè)了一些條件，如流量計流量按管內(nèi)平均流速為25m/s，如流速低于此，壓損也會小些。又如孔板定為β定為0.62，內(nèi)錐β為0.7，β值大，壓損也會小一些，因此，如1表所列數(shù)據(jù)僅對三種儀表由于壓損所引起的年運行費用定性的評估。

②孔板是流量儀表中壓損較大的一種儀表，特別是管徑較大時，其壓損引起的年運行費用十分巨大，在厲行節(jié)能的今天難為用戶所選用，建議當(dāng)管徑大于0.3m時，不再考慮用孔板。

③內(nèi)錐流量計是近幾年在我國宣傳力度zui大的產(chǎn)品，但也并非十全十美，與孔板相比較當(dāng)然是節(jié)能的。當(dāng)其β值與孔板相近時，耗能及年運行費約為孔板的20%~25%，而當(dāng)管徑較大（如大于0.5m）時，耗能及年運行費也較大，且十分笨重，建議慎用。
④勻速管由于輸出壓差不大，阻力件也小，所以壓損小，耗能及年運行費都較低，特別是當(dāng)管徑大于0.3m后，其*性較為突出。但是，它的準(zhǔn)確性由于取樣原理的限制，特別是當(dāng)直管段較短的場合，一般難以優(yōu)于2%，只能用于準(zhǔn)確度要求不高的場合，也可以同時插兩只，以改善準(zhǔn)確度。

5 流量儀表現(xiàn)狀及發(fā)展

5.1 特點對于能源監(jiān)測，除了對流量儀表的一般要求（如直管段長度、量程比等）外，本文特別強調(diào)了準(zhǔn)確度要高、壓損要低的兩個技術(shù)參數(shù)。這里要補充一點的是，有些儀表如文丘利、機翼等流量計，準(zhǔn)確度及壓損都能基本滿足要求，但制造需要采用大量高耗能鋼材，也不符合節(jié)能降耗的原則，建議少用或不用。

5.2 能耗

本文特別強調(diào)了作為能源監(jiān)測的流量儀表，本身就應(yīng)壓損小、能耗低，但從表1所列的數(shù)據(jù)來看，當(dāng)管徑小于0.2m時，各種儀表的耗能值都相差無幾，因此是否可以認(rèn)為：壓損、耗能問題只有當(dāng)管徑較大時，才有必要認(rèn)真對待。
5.3 褒貶

生產(chǎn)廠商往往為利所驅(qū)，過分夸大自己生產(chǎn)的儀表，而貶低同類產(chǎn)品，這可以理解，但不能認(rèn)同。目前，絕大多數(shù)的流量儀表都有其優(yōu)點，也有不是之處，的好或的差是不存在的，廠商褒貶應(yīng)適度，用戶選表也應(yīng)理性，切勿偏聽偏信。

5.4 趨勢

目前，市場上存在的計量儀表都必然存在某些方面的優(yōu)點，而為用戶所接受，在*中占有一席之地。但這個份額在激烈的競爭中是不斷地變化的。zui近五年內(nèi)（2005~2010年），經(jīng)典的節(jié)流裝置（孔板、噴嘴、文丘利）、容積式、渦輪等儀表都呈下降趨勢，平均下降2%~30%；而超聲波、電磁，這種管內(nèi)無任何阻力件的流量儀表則呈強勁的增長勢頭，平均增長率分別為10%、40%以上，特別是氣體超聲波流量計，準(zhǔn)確度±</SPAN>0.5%，壓損可忽略不計，量程可達(dá)幾十比一，是十分理想的能源監(jiān)測、計量儀表。只是目前價格還太貴，進口一臺口徑為0.4m的氣體超聲波流量計要10萬美金，不少用戶難以承受，國內(nèi)雖有產(chǎn)品，但質(zhì)量尚不穩(wěn)定，一時難以取代國外產(chǎn)品。技術(shù)是不斷進步的，相信隨著成本、售價不斷下降，超聲波流量計一定會在節(jié)能監(jiān)測中占有更大份額，發(fā)揮更大的作用。

6 結(jié)語

紡織行業(yè)所涉及的門類是比較繁雜的，既有大型的化纖聯(lián)合企業(yè)又有專業(yè)性*的諸如苧麻脫膠等規(guī)模不是很大的企業(yè)，這在其他行業(yè)是不多見的。各個生產(chǎn)企業(yè)在其生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)過程中所涉及的各類儀表眾多，這在我們這個行業(yè)也是很突出的。而流量儀表的使用（包括其它各類儀表）在實際中的能源監(jiān)測計量所扮演的角色往往并未引起足夠的重視。從節(jié)能降耗的意義上講，這類儀表的作用其實是非常重要的，如何選擇好、使用好這些儀表，使其充分發(fā)揮電子眼的功能，這在當(dāng)前必須予以深度研究，給以足夠的重視，也只有這樣才能在激烈的競爭中得以生存和發(fā)展并且符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。