1 节能形势严峻

过去十年，我国经济发展迅速，GDP每年增长率都在10%以上，令世人瞩目。但这个高增长却是以高能耗为代价的，我国目前每百万美元产值的产品中，耗能为1274t标准煤，为国际平均水平的2.4倍，分别为美国的2.5倍，欧盟的4.9倍，日本的8.7倍。我国每年耗煤为14.2亿t。如“十一五”规划GDP要翻一番，按目前耗能水平，则每年应生产近30亿t标准煤。这无论从生产，还是从环保、安全、运输等各方面考虑都是难以为继、无法承受的。

早在“十五”期间中央就已经注意到能耗问题，提出了在能源总耗略增的前提下，单位产值的耗能应下降15%~17%。但从执行的结果来看，能源总耗却加了10%，单位产值耗能不但没降反升了7%。如果再不下决心狠抓节能降耗工作，任其恶性循环，必将严重制约我国经济的良性发展。为此，党中央国务院再次要求在十一五期间，要大幅度提高能源利用率，在经济持续增长的同时，单位产值耗能五年内必须下降20%，并将其落实到地方、企业的主要领导。

我国工业耗能占总能源的68%，人民生活耗能仅占11.4%，人均耗能分别为日本的7.7%，美国的4%，因此，节能降耗的重点应放在工业上，特别是高耗能产业，如：电力、钢铁、冶金、纺织、石化、建材等。

在能源消耗方面，纺织机械、化纤机械历来都被称为电老虎。我国纺织企业所用的电机驱动系统运行效率整体比国外低近20%，电力消耗十分突出。化纤行业总耗能比国外先进水平高10%~30%左右。另外印染设备的用水量大，我国加工每吨印染布的用水量为300t，约为先进国家的3倍。蒸汽用量更是呈现粗放型管理，跑、冒、滴、漏问题随处可见。

《纺织行业十一五发展纲要》对“十一五”时期纺织工业节能降耗指标做出了明确规划：节能指标为吨纤维耗电量比2005年降低10%；降耗指标为万元工业产值的纤维使用量比2005年降低20%，吨纤维耗水量比2005年降低20%；环保指标为万元工业产值的污水排放量比2005年降低22%。

显而易见，控制纺织业的耗电、耗水、耗气量，积极采用先进技术，推广新工艺、新技术、新设备、新的检测手段将是一条必经之路。

2 流量仪表在节能中的地位

在中央下决心狠抓节能工作后，各企业都认真采取了一些节能措施，但效果如何只有采取科学态度，通过仪表的监测，才能公正、客观地对其效果进行评估。为此，国家制定了国家标准GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》。为确保贯彻实施，科学地评估节能效果，GB17167有5条（4.3.2、4.3.3、4.3.4、4.4.5、4.4.8）为强制性条款，其内容为：凡用能达到一定规模的单位和设备均要求安装能源监测仪表，而且对用能的规模，监测仪表种类及准确度等级都作了明确的规定。

在能源监测仪表中，除电能用电表，固态煤用称重仪表外，其它气态、液态能源（如：原油、成品油、重油、渣油、天然气、液化气、煤气等）及载能工质（水、蒸汽）都必须采用流量仪表。即使对于固态能源煤，在流程工业中，也可以采用冲板式流量计或气固二相微波流量计。因此，在能源监测中，流量仪表具有举足轻重、无法替代的重要地位。

3 流量仪表的合理选用

由于影响流量仪表的因素较多，如流体的物性、仪表的技术要求、安装要求、环境条件、经济性等，因而流量仪表的原理多达十余种，类型近200多种，必须综合考虑、合理选择使用。在能源监测中流量仪表应特别关注准确度和压损。

3.1 准确度

在能源监测中，流量仪表的准确度应放在重要的位置上，GB17167为此也作了合理明确的规定，既然要求对节能降耗的效果进行准确的量化，流量仪表则应具有必要的准确度，否则，知之渺渺、行必茫茫。监测的结果模模糊糊，如何评估节能效果，如何对症下药，进一步采取节能措施呢？当然也并非越准确越好，因为准确度高的仪表价格十分昂贵。还是实事求是，针对监测对象合理选用，如监测天然气、燃油的仪表准确度高达0.5~1级；水蒸气则可低一些，为1.5~2级。

因此，有些流量仪表，如以测点速来推算流量的仪表（双文丘利管、测管等）就不适用于能源检测，特别是在直管段长度达不到要求，管内流速分布不对称、不理想时，更不宜选用。

3.2 压损

在这里流量仪表是用来监测能源、评估节能效果的，它本身非但不能节能，而且还因其有阻力件等结构原因产生压损、消耗能量、增加运行费用，不同的仪表结构不同，所产生的压损、耗能会有较大的差异。因此，作为监测节能降耗的仪表，就应尽可能选用压损小一些的仪表。

4 压损耗能不可忽视

流体通过流量仪表的阻力件（如孔板、内锥、均速管的检测杆等）会产生漩涡，它将消耗流体中的能量，犹如机械运动的摩擦一样，这是一个不可逆的等熵过程，使流体的压力不可能恢复到原来的大小。以下用计算来说明孔、内锥、均速管的压损，耗能及年运行费的大小。

4.1 压损计算公式

（1）孔板


（2）内锥


（3）均速管

式中ΔPe——压损（kPa）；β——直径比；ΔP——输出差压（kPa）；D——管道内径（mm）。

4.2 耗能计算公式

式中 W——因压损所耗能量（W）；T<SUB>K</SUB>——液体温度（K）；Q<SUB>cmH</SUB>——标准状态下的流量（m<SUP>3</SUP>/h）；η——风机效率0.85；P<SUB>f</SUB>——流体压力（kPa）。

4.3 年运行费用

仪表消耗的能量，必须增加风机（或泵）的功率来弥补，才能维持正常工艺流程。计算每年按360天、每日工作24h，全年共8760h，电费0.8元/kW。年运行费=kW*8760*0.8（元）

以上各式的说明与建议：

①以上的计算，假设了一些条件，如流量计流量按管内平均流速为25m/s，如流速低于此，压损也会小些。又如孔板定为β定为0.62，内锥β为0.7，β值大，压损也会小一些，因此，如1表所列数据仅对三种仪表由于压损所引起的年运行费用定性的评估。

②孔板是流量仪表中压损较大的一种仪表，特别是管径较大时，其压损引起的年运行费用十分巨大，在厉行节能的今天难为用户所选用，建议当管径大于0.3m时，不再考虑用孔板。

③内锥流量计是近几年在我国宣传力度的产品，但也并非十全十美，与孔板相比较当然是节能的。当其β值与孔板相近时，耗能及年运行费约为孔板的20%~25%，而当管径较大（如大于0.5m）时，耗能及年运行费也较大，且十分笨重，建议慎用。
④匀速管由于输出压差不大，阻力件也小，所以压损小，耗能及年运行费都较低，特别是当管径大于0.3m后，其优越性较为突出。但是，它的准确性由于取样原理的限制，特别是当直管段较短的场合，一般难以优于2%，只能用于准确度要求不高的场合，也可以同时插两只，以改善准确度。

5 流量仪表现状及发展

5.1 特点对于能源监测，除了对流量仪表的一般要求（如直管段长度、量程比等）外，本文特别强调了准确度要高、压损要低的两个技术参数。这里要补充一点的是，有些仪表如文丘利、机翼等流量计，准确度及压损都能基本满足要求，但制造需要采用大量高耗能钢材，也不符合节能降耗的原则，建议少用或不用。

5.2 能耗

本文特别强调了作为能源监测的流量仪表，本身就应压损小、能耗低，但从表1所列的数据来看，当管径小于0.2m时，各种仪表的耗能都相差无几，因此是否可以认为：压损、耗能问题只有当管径较大时，才有必要认真对待。
5.3 褒贬

生产厂商往往为利所驱，过分夸大自己生产的仪表，而贬低同类产品，这可以理解，但不能认同。目前，绝大多数的流量仪表都有其优点，也有不是之处，的好或的差是不存在的，厂商褒贬应适度，用户选表也应理性，切勿偏听偏信。

5.4 趋势

目前，市场上存在的计量仪表都必然存在某些方面的优点，而为用户所接受，在市场份额中占有一席之地。但这个份额在激烈的竞争中是不断地变化的。最近五年内（2005~2010年），经典的节流装置（孔板、喷嘴、文丘利）、容积式、涡轮等仪表都呈下降趋势，平均下降2%~30%；而超声波、电磁，这种管内无任何阻力件的流量仪表则呈强劲的增长势头，平均增长率分别为10%、40%以上，特别是气体超声波流量计，准确度±</SPAN>0.5%，压损可忽略不计，量程可达几十比一，是十分理想的能源监测、计量仪表。只是目前价格还太贵，进口一台口径为0.4m的气体超声波流量计要10万美金，不少用户难以承受，国内虽有产品，但质量尚不稳定，一时难以取代国外产品。技术是不断进步的，相信随着成本、售价不断下降，超声波流量计一定会在节能监测中占有更大份额，发挥更大的作用。

6 结语

纺织行业所涉及的门类是比较繁杂的，既有大型的化纤联合企业又有性极强的诸如苎麻脱胶等规模不是很大的企业，这在其他行业是不多见的。各个生产企业在其生产的不同环节过程中所涉及的各类仪表众多，这在我们这个行业也是很突出的。而流量仪表的使用（包括其它各类仪表）在实际中的能源监测计量所扮演的角色往往并未引起足够的重视。从节能降耗的意义上讲，这类仪表的作用其实是非常重要的，如何选择好、使用好这些仪表，使其充分发挥电子眼的功能，这在当前必须予以深度研究，给以足够的重视，也只有这样才能在激烈的竞争中得以生存和发展并且符合国家的产业政策。