1、智能化工廠建設與畢托巴智能化工廠建設與畢托巴 計量技術之應用計量技術之應用2013年9月 畢托巴（上海）科技有限公司1 目前國內電力、治金和石化行業的計量管理水平日目前國內電力、治金和石化行業的計量管理水平日益完善，但企業的能耗指標與國外同行企業相比，益完善，但企業的能耗指標與國外同行企業相比，還是居高不下，節能減排迫在眉睫。目前國內外具還是居高不下，節能減排迫在眉睫。目前國內外具有強力社會責任感的企業為了深化節能降耗工作，有強力社會責任感的企業為了深化節能降耗工作，全面提升科學管理水平，計劃實施智能化工廠建設全面提升科學管理水平，計劃實施智能化工廠建設，首先從建成智能工廠應用框架開始，再實現

2、重點，首先從建成智能工廠應用框架開始，再實現重點業務領域智能化應用，最終實現智能化工廠。業務領域智能化應用，最終實現智能化工廠。u前言2 其中其中生產運行智能化生產運行智能化是智能化工廠建設的核心，其基礎就是智能化工廠建設的核心，其基礎就是需要完善、提升裝置計量儀表的應用水平，需實時采集準是需要完善、提升裝置計量儀表的應用水平，需實時采集準確、可靠的計量數據。確、可靠的計量數據。 經調查目前國內不少企業實時數據平均采集率僅為經調查目前國內不少企業實時數據平均采集率僅為45%45%（國外先進企業已高達國外先進企業已高達98%98%以上），裝置能源計量儀表的準確率以上），裝置能源計量儀表的準確率約

3、為約為50%50%，通過鐵路、船運產品出廠及公用工程產品出廠大部，通過鐵路、船運產品出廠及公用工程產品出廠大部分仍采用手工抄表、人工計量，企業尚未對計量儀表實施監分仍采用手工抄表、人工計量，企業尚未對計量儀表實施監控和診斷，缺少信息化、智能化的管理方法。控和診斷，缺少信息化、智能化的管理方法。3 能源計量是節能減排量化數據的體現，起著舉足輕重的能源計量是節能減排量化數據的體現，起著舉足輕重的作用。同時作為一種管理工具和手段，利用能源計量數據的作用。同時作為一種管理工具和手段，利用能源計量數據的采集，診斷，分析，實施有效管理，科學準確的計量數據能采集，診斷，分析，實施有效管理，科學準確的計量數據

4、能夠指導能源的利用，由此達到節能降耗的目的。經過多年努夠指導能源的利用，由此達到節能降耗的目的。經過多年努力，力，畢托巴科技有限公司畢托巴科技有限公司具備了為企業提供計量儀表準確測具備了為企業提供計量儀表準確測量的解決問題的實力。量的解決問題的實力。4內容提要內容提要u畢托巴公司概況畢托巴公司概況u畢托巴產品的技術特點畢托巴產品的技術特點u畢托巴計量節能應用案例畢托巴計量節能應用案例5 畢托巴畢托巴( (上海上海) )科技有限公司以中國清華大學科技有限公司以中國清華大學(Tsinghua University)(Tsinghua University)為為依托，研發和設計了多項專利產品和節能工

5、程，是節能產品的專業商家和依托，研發和設計了多項專利產品和節能工程，是節能產品的專業商家和節能工程的專業設計公司，價值品牌享譽世界。節能工程的專業設計公司，價值品牌享譽世界。u畢托巴公司概況畢托巴公司概況6發明專利發明專利7項項其中畢托巴流量計擁有蒸汽一體化畢托巴流量傳感器和一種畢托巴流量計傳感器取壓頭兩兩項發明專利。實用新型專利實用新型專利13項項其中畢托巴流量計擁有9 9項實用新型專利，分別是L型皮托管流量計、一種制冷風管、耐磨、防堵畢托巴流量傳感器、多變量畢托巴流量傳感器、雙向探針式流量計、一種瓦斯抽采流量傳感器、氣液兩相流畢托巴流量計、用于含氣、含雜質液體的畢托巴流量傳感器、高溫畢托巴

6、流量計。畢畢托托巴巴擁擁有有的的技技術術u公司概況之一公司概況之一7是一家集軟件、集是一家集軟件、集成電路的流量、物成電路的流量、物理儀器儀表的研發理儀器儀表的研發、生產、銷售國內、生產、銷售國內外及自動化控制工外及自動化控制工程為一體的高新技程為一體的高新技術企業。術企業。畢托巴科技畢托巴科技有限公司有限公司應用范疇除傳統的應用范疇除傳統的石油行業、冶金、石油行業、冶金、自來水行業、化工自來水行業、化工行業、城市熱力熱行業、城市熱力熱電行業、計量科研電行業、計量科研單位等，還成功應單位等，還成功應用到中國的航空、用到中國的航空、航天等尖端領域。航天等尖端領域。u公司概況之二公司概況之二8能為

7、企業提供能源計量儀表準確測量智能化解決方案，主要包括對在能為企業提供能源計量儀表準確測量智能化解決方案，主要包括對在用計量儀表的診斷、選擇和節能案例分析三大部分。用計量儀表的診斷、選擇和節能案例分析三大部分。20042004年清華大學將畢托巴流量計的核心技術獨家轉讓給畢托巴公司，通年清華大學將畢托巴流量計的核心技術獨家轉讓給畢托巴公司，通過多年的不斷研發、改進、創新，日前畢托巴流量計已發展成為過多年的不斷研發、改進、創新，日前畢托巴流量計已發展成為1111大系大系列，并取得了多項發明和實用新型專利，產品廣泛應用于冶金、電力、列，并取得了多項發明和實用新型專利，產品廣泛應用于冶金、電力、石化、市

8、政等領域。石化、市政等領域。 畢托巴公司從畢托巴公司從19961996年開始就和清華大學合作研發、生產的新型能源年開始就和清華大學合作研發、生產的新型能源 計量儀表計量儀表-畢托巴系列流量計，被國家經貿委節能信息傳播中心推畢托巴系列流量計，被國家經貿委節能信息傳播中心推 薦為第薦為第61號節能產品。號節能產品。u公司概況之三公司概況之三9 中國率先擁有高準確度的氣中國率先擁有高準確度的氣（風洞）、液標準檢定裝置、低（風洞）、液標準檢定裝置、低流量測量技術的畢托巴流量計制流量測量技術的畢托巴流量計制造企業；造企業； 中國率先國產自主品牌產品出中國率先國產自主品牌產品出口的畢托巴流量計制造商；口的

9、畢托巴流量計制造商； 中國率先采用自已的核心技術中國率先采用自已的核心技術和專利，成為美國知名品牌設計和專利，成為美國知名品牌設計生產畢托巴流量計及配套生產畢托巴流量計及配套 傳感傳感器的制造商；器的制造商； 中國率先將航空測速技術應用中國率先將航空測速技術應用于流量計的制造商；于流量計的制造商； 公司現有員工公司現有員工213213人，高級管人，高級管理人員理人員8 8人，一般管理人員人，一般管理人員1212人，人，技術人員技術人員9797名名 ，高級工程師，高級工程師1616名。經過畢托巴人的不斷耕耘，名。經過畢托巴人的不斷耕耘，畢托巴人在流量計量領域不斷追畢托巴人在流量計量領域不斷追求與

10、創新，成果斐然求與創新，成果斐然：u公司概況之四公司概況之四10 畢托巴流量計是在法國數學家、畢托巴流量計是在法國數學家、水利工程師水利工程師皮托皮托(Pitot,Henri (Pitot,Henri 1695.5.3-1771.12.27)1695.5.3-1771.12.27)，發明的，發明的測量流速的皮托管基礎上設計而測量流速的皮托管基礎上設計而成的，并在此原理的基礎上發展成的，并在此原理的基礎上發展創新的全能型流量計。創新的全能型流量計。 畢托巴流量計是根據國際標準畢托巴流量計是根據國際標準ISO3966ISO3966封閉管道中流體流量封閉管道中流體流量的測量的測量- -采用皮托靜壓管

11、的速度面采用皮托靜壓管的速度面積法設計的一種差壓式流量測積法設計的一種差壓式流量測量儀表。量儀表。u畢托巴產品的技術特點畢托巴產品的技術特點一一.工作原理工作原理11 畢托巴傳感器長度按管道直徑畢托巴傳感器長度按管道直徑定制，由一對取壓孔組成，將畢定制，由一對取壓孔組成，將畢托巴傳感器插入管道中心，全壓托巴傳感器插入管道中心，全壓孔對正流體的來流方向取總壓孔對正流體的來流方向取總壓P1P1，靜壓孔對正流體的去流方向取靜靜壓孔對正流體的去流方向取靜壓壓P2P2，將，將 P1 P1 和和 P2 P2 分別引入差分別引入差壓變送器壓變送器, , 測量出差壓測量出差壓 P=P1-P=P1-P2,P2,

12、差壓差壓P P即為管道中心的實測即為管道中心的實測差壓，再由該畢托巴的標定曲線差壓，再由該畢托巴的標定曲線擬合出該點的平均差壓，根距平擬合出該點的平均差壓，根距平均差壓計算出流體的流量。均差壓計算出流體的流量。12 以下是高準確度風洞技術指標，已同中以下是高準確度風洞技術指標，已同中國計量科學研究院、清華大學的風洞相校國計量科學研究院、清華大學的風洞相校無誤差。無誤差。 在常溫、常濕、標準大氣壓時，工作在常溫、常濕、標準大氣壓時，工作段氣流速度調整范圍（段氣流速度調整范圍（0 0150150）m/sm/s。 工作段氣流紊流度工作段氣流紊流度0.10.1。 氣流流場不均勻度在工作段橫截面積氣流流

13、場不均勻度在工作段橫截面積5050有效區內有效區內0.20.2。 工作段內氣流的定常性（工作段內氣流的定常性（1min1min）低于）低于0.10.1。 工作段內氣流偏斜角工作段內氣流偏斜角1 1。二二.檢定裝置檢定裝置- -風洞風洞13以下是技術指標以下是技術指標介質：清水。介質：清水。檢定方法：靜態質量法、標準表法。檢定方法：靜態質量法、標準表法。裝置不確定度：靜態質量法：裝置不確定度：靜態質量法：0.05%0.05%（K=2K=2）；）；標準表法：標準表法：0.3%0.3%最大流速：最大流速：10m/s10m/s靜態質量法水流量標準裝置靜態質量法水流量標準裝置14以下是技術指標以下是技術

14、指標裝置型式：負壓法（臨界流）音速噴嘴氣體流量裝置型式：負壓法（臨界流）音速噴嘴氣體流量標準裝置標準裝置流量范圍：（流量范圍：（1 180478047）Nm3/hNm3/h檢定介質：空氣檢定介質：空氣被檢表口徑：被檢表口徑： Dn Dn（8080、100100、150150、200200、250250、300300）規格，加一條）規格，加一條Dn400Dn400工藝管線。工藝管線。裝置擴展不確定度裝置擴展不確定度: Urel0.33% k =2: Urel0.33% k =2臨界流噴嘴流出系數的準確度臨界流噴嘴流出系數的準確度: :0.2% k =20.2% k =2裝置形式：常壓（負壓法）裝

15、置形式：常壓（負壓法）音速噴嘴式氣體流量標準裝置音速噴嘴式氣體流量標準裝置15三三.主要特點主要特點準確度高。液體測量最高可達0.2級、蒸汽測量最高可達0.5級，符合貿易計量儀表管理要求，氣體測量最高可達1級（優于中石化計量管理規范：天然氣、瓦斯等氣體測量準確度是1.5級）。測量準確度可溯源。可在線安裝也可在線撥出送檢定裝置確認準確度，符合國家和中石化計量儀表定期檢定/校驗的管理要求，目前所有管道式流量計在生產中都無法實現離線檢定。大口經氣體測量性價比最高。目前渦街流量計、旋渦流量計、質量流量計、渦輪流量計和節流裝置（孔板）等測量儀表口經小于300毫米，而畢托巴的口經可從5至20000毫米，特

16、別適應口經大于300毫米的氣體等介質測量，性價比特別高。壓差小、量程比大。畢托巴節流裝置的壓損可忽略不計，節能降耗十分顯著（詳見案例分析數據）；特殊測量的量程比可達1：10-20-30，能適應小流量測量。傳感器具有防堵塞功能，且，且安裝和維護費用成本特別低。16管道式液體一體化畢托巴流量計管道式液體一體化畢托巴流量計千分之一準確度檢定數據千分之一準確度檢定數據171）產品名稱：蒸汽一體化畢托巴流量傳感產品名稱：蒸汽一體化畢托巴流量傳感器器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0 ZL201110379990.0 發明專利號：發明專利號：ZL200910012672.3ZL20

17、0910012672.3四四.主要產品簡介主要產品簡介182）產品名稱：多變量畢托巴流量傳感器產品名稱：多變量畢托巴流量傳感器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 實用新型專利號：實用新型專利號：ZL200920015754.9 ZL200920015754.9 193 ）產品名稱：雙向探針式流量計產品名稱：雙向探針式流量計發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 實用新型專利號：實用新型專利號：ZL201220384358.5 ZL201220384358.5 204）產品名稱：耐磨、防堵畢

18、托巴流量傳感器）產品名稱：耐磨、防堵畢托巴流量傳感器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0 ZL201110379990.0 實用新型專利號實用新型專利號ZL200920015752.X ZL200920015752.X 215）產品名稱：流量、溫度、壓力一體化介質測產品名稱：流量、溫度、壓力一體化介質測量量 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0 ZL201110379990.0 226）產品名稱：便攜式畢托巴流量計）產品名稱：便攜式畢托巴流量計 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0237）產品名稱：氣

19、液兩相流畢托巴流量傳產品名稱：氣液兩相流畢托巴流量傳感器感器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 實用新型專利號：實用新型專利號：ZL200920288187.4ZL200920288187.4248）產品名稱：水含氣泡畢托巴傳感產品名稱：水含氣泡畢托巴傳感器器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 259）產品名稱：酸性氣體傳感器產品名稱：酸性氣體傳感器 材質選用防腐蝕性材質材質選用防腐蝕性材質 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0 ZL201110379990.0

20、2610）產品名稱：超高溫畢托巴流量計產品名稱：超高溫畢托巴流量計 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 2711）產品名稱：伴熱式畢托巴流量傳感器產品名稱：伴熱式畢托巴流量傳感器 發明專利號：發明專利號：ZL201110379990.0ZL201110379990.0 實用新型專利號：實用新型專利號：ZL200920288179.XZL200920288179.X28 國內電力、治金和石化行業的能源計量介質主要包括水、蒸汽、空氣、國內電力、治金和石化行業的能源計量介質主要包括水、蒸汽、空氣、氧氣、氮氣、油等液體流量和電能等測量，畢托巴科技有

21、限公司致力于氧氣、氮氣、油等液體流量和電能等測量，畢托巴科技有限公司致力于為企業解決流體資源的有效利用等難題，不僅能提供節能減排、準確計為企業解決流體資源的有效利用等難題，不僅能提供節能減排、準確計量和提升流體資源有效利用方案，而且還可為企業提供工業循環水物理量和提升流體資源有效利用方案，而且還可為企業提供工業循環水物理處理及水分測試、水質分析的整體方案。處理及水分測試、水質分析的整體方案。u畢托巴計量節能應用案例畢托巴計量節能應用案例 應用范疇除傳統的石油行業、冶金、自來水行業、化工行業、城市應用范疇除傳統的石油行業、冶金、自來水行業、化工行業、城市熱力熱電行業、計量科研單位等，還已成功應用

22、到中國的航空、航天熱力熱電行業、計量科研單位等，還已成功應用到中國的航空、航天等尖端領域。等尖端領域。 畢托巴節流裝置具有壓差小、量程比大等特點，壓損小可忽略不計，畢托巴節流裝置具有壓差小、量程比大等特點，壓損小可忽略不計，節能降耗十分顯著。以某個煉油加工能力節能降耗十分顯著。以某個煉油加工能力10001000萬噸萬噸/ /年的企業為例，據年的企業為例，據統計蒸汽、水和氣體測量孔板約為統計蒸汽、水和氣體測量孔板約為15811581臺件，若采用畢托巴替代孔板臺件，若采用畢托巴替代孔板測量，僅以減少壓損計算，就可直接為企業節約成本測量，僅以減少壓損計算，就可直接為企業節約成本46284628萬元萬

23、元/ /年，若年，若統計因計量數據準確帶來的經濟效益和社會效益更為顯著。統計因計量數據準確帶來的經濟效益和社會效益更為顯著。2929 因畢托巴流量計（智因畢托巴流量計（智能探針式流量計）節能能探針式流量計）節能效果顯著，被國家經貿效果顯著，被國家經貿委節能信息傳播中心推委節能信息傳播中心推薦為第薦為第6161號節能產品。號節能產品。301.1.蒸汽測量蒸汽測量 經計算和現場應用驗證，一臺相同管經的蒸汽測量，畢托經計算和現場應用驗證，一臺相同管經的蒸汽測量，畢托巴比孔板的永久壓損降低的百分比為巴比孔板的永久壓損降低的百分比為: : (15.0-0.168) (15.0-0.168)15.015.

24、0100% =98.88%100% =98.88%，節能降耗十分顯著。，節能降耗十分顯著。每運行一年，畢托巴流量計比孔板節省的運行費用每運行一年，畢托巴流量計比孔板節省的運行費用8686，391 391 元。元。 一個煉油加工能力一個煉油加工能力10001000萬噸萬噸/ /年的企業，蒸汽測量孔板約為年的企業，蒸汽測量孔板約為465465臺件，若采用畢托巴測量蒸汽，一年就可為企業節約成本臺件，若采用畢托巴測量蒸汽，一年就可為企業節約成本46546586391 =401786391 =4017萬元萬元/ /年。年。31案例一案例一: :圖為中石油撫順圖為中石油撫順石化分公司石化分公司蒸汽蒸汽 最

25、大流量：最大流量：60th 60th 常用流量：常用流量：40th 40th 常用溫度：常用溫度：320 320 壓力：壓力：1.5MPa1.5MPa32案例二案例二：河南金大地化工有限河南金大地化工有限公司公司 介質介質 雙向蒸汽雙向蒸汽33案例三案例三：撫順石油二廠撫順石油二廠介質蒸汽介質蒸汽管徑：管徑：530mm溫度：溫度：320壓力：壓力：1.3MPa流量：流量：90t/h34案例四案例四：岳陽紙業股份有限公岳陽紙業股份有限公司司 介質介質 雙向蒸汽雙向蒸汽352.2.液體測量液體測量 經計算和現場應用驗證，一臺相同管經的水測量，畢托經計算和現場應用驗證，一臺相同管經的水測量，畢托巴比

26、孔板的永久壓損降低的百分比為巴比孔板的永久壓損降低的百分比為 98.77 % 98.77 % ，節能降，節能降耗十分顯著。每運行一年，畢托巴流量計比孔板節省的運耗十分顯著。每運行一年，畢托巴流量計比孔板節省的運行費用行費用57605760元。某個煉油加工能力元。某個煉油加工能力10001000萬噸萬噸/ /年的企業，年的企業，液體測量孔板約為液體測量孔板約為446446臺件，若采用畢托巴測量液體，一臺件，若采用畢托巴測量液體，一年就可為企業節約成本年就可為企業節約成本4464465760 =2565760 =256萬元萬元/ / 年。年。36案例一：案例一：中國石油化工股份有中國石油化工股份有限公司廣州分公司限公司廣州分公司 介質介質 含沙塵水含沙塵水37案例二案例二：中石化