在冶金行業(yè)，煤氣作為重要的二次能源，其瞬時(shí)流量和累積流量的準(zhǔn)確計(jì)量，不僅影響著相關(guān)控制系統(tǒng)的控制效果，而且也是企業(yè)內(nèi)部市場化運(yùn)作、進(jìn)行成木核算的重要依據(jù)。某公司動(dòng)力分廠負(fù)責(zé)對(duì)全廠煤氣管網(wǎng)管理維護(hù)工作。在對(duì)煤氣的組分、工況進(jìn)行了分析的前提下，調(diào)查總結(jié)了其它煤氣流量計(jì)量裝置使用經(jīng)驗(yàn)，安裝了六套在線安裝式一體化阿牛巴流量計(jì)，并以其為核心組建了煤氣流量檢測系統(tǒng)。經(jīng)過年來的運(yùn)行，成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)全煤氣管網(wǎng)的監(jiān)控和計(jì)量。
1.問題的提出
在冶金企業(yè)生產(chǎn)中，無論是高爐煤氣還是轉(zhuǎn)爐煤氣，水分、灰塵等雜質(zhì)含量都比較高，容易產(chǎn)生凝聚沉積物。另外煤氣管道管徑大、運(yùn)行壓力小，管道內(nèi)煤氣流速小，流量測量難度大。雖然孔板流量計(jì)加工安裝簡單，但是其量程比小、精度低、壓損大，不能滿足煤氣的精確計(jì)量。先前使用的菱形巴桿由于其抗堵性較差，產(chǎn)生差壓太小，維護(hù)時(shí)需停產(chǎn)檢修，影響了正常生產(chǎn)運(yùn)行，所以也不能達(dá)到要求。
該流量計(jì)是美國羅斯蒙特公司產(chǎn)品，采用差壓原理檢測流量，非常好的解決了孔板流量計(jì)在大口徑流量測量上的全部問題。它有以下特點(diǎn)。
2.1T型防堵設(shè)計(jì)
該流量計(jì)節(jié)流件橫斷面擁有獨(dú)特的T型防堵設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。工作中，流體介質(zhì)在節(jié)流件扁平正面產(chǎn)生一個(gè)高壓區(qū)，流體中的顆粒狀雜質(zhì)被偏轉(zhuǎn)繞過高壓區(qū)，并流離扁平背面低壓取壓口的滯流區(qū)，顆粒狀雜質(zhì)難以堵塞取樂孔，從而減小了在高、低壓區(qū)發(fā)生堵塞的機(jī)率。一些雜質(zhì)的吸附對(duì)它的測量精度不會(huì)造成在以往其他各種均速管流量計(jì)上的災(zāi)難性的測量誤差。有資料表明當(dāng)流體中不粘性干燥雜質(zhì)含量不大于6500mg/m³,對(duì)T型阿牛巴流量計(jì)幾乎是沒有影響。
2.2槽形取壓孔
管道內(nèi)流體在管道橫截面上速度分布不均勻的，精確的速度式流量計(jì)需要得到流體的正確平均流速。該流量計(jì)節(jié)流件正面高壓側(cè)取壓孔為槽型設(shè)計(jì)，槽口長度跨越整個(gè)煤氣管道橫截面，對(duì)流體的速度取樣達(dá)到85%以上，獲得比以往各種形狀節(jié)流件流量計(jì)12倍以上的流速取樣面積，因而得到平均流速更精確的測量結(jié)果、史大的流量差壓值。
2.3在線插入式安裝雛護(hù)
安裝時(shí)，在管道上方加裝特殊設(shè)計(jì)的安裝底座和隔離閥，然后穿過隔離閥在管道上開孔并安裝一體化阿牛巴流量計(jì)。由于隔離閥的存在，使得安裝維護(hù)可以在不停止煤氣運(yùn)行的情況下進(jìn)行。由于T型阿牛巴流量計(jì)的正面高壓取壓槽口跨越了整個(gè)管道，在提高流體平均測量精度的同時(shí)，也大大降低了T型阿牛巴流量計(jì)的安裝要求。允許在X,Y,Z三軸方向上有±5°的偏差，±5°的偏差是人的眼睛能夠明顯判斷的，安裝人員更容易的安裝和調(diào)試。
2.4實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)溫度壓力補(bǔ)償
一體化阿牛巴流量計(jì)內(nèi)置了0.065%精度的差壓變送器、0.065%精度的壓力變送器、溫度變送器、高速CPU和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。內(nèi)置的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存了各種流體在不同壓力、溫度下在計(jì)算公式中所需要使用的物理數(shù)據(jù)，包括密度、粘度、氣體常數(shù)、壓縮系數(shù)、等容比熱等，根據(jù)流體實(shí)際變化的工作壓力、溫度，從數(shù)據(jù)庫中取出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)放入補(bǔ)償公式中計(jì)算。這個(gè)流量計(jì)算公式還對(duì)管道中心孔在不同溫度、壓力下的熱脹冷縮等各種影響進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，zui大程度的消除了造成流量測量誤差的因素。
(1)阿牛巴流量計(jì)的機(jī)械尺寸必須根據(jù)需要安裝的管道尺寸量身定做，在用戶提供的參數(shù)中必須包括管道外徑、壁厚、常用流量等相關(guān)參數(shù)，在阿牛巴的制造過程中流量測量范圍的標(biāo)定是完全根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)定的。因此，如果憑經(jīng)驗(yàn)和印象提供流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，就會(huì)造成很大的測量誤差。
(2)差壓式均速管流量計(jì)產(chǎn)生的差壓信號(hào)·般都比較小，zui小只有20~30Pa,均速管流量計(jì)產(chǎn)生差壓信號(hào)的大小和流體丁工況的雷諾系數(shù)密切相關(guān)。對(duì)于小于1kPa的差壓測量，特別是小于0.5kPa的差壓，是非常考驗(yàn)變送器性能的。各種均速管流量計(jì)在這樣低的流速條件下K的波動(dòng)非常大，影響測量精度。
(3)在差壓信號(hào)采集后，盡量不使用引壓管道，以提高差壓信號(hào)傳遞的信噪比和減少泄露。我們采用了阿牛巴、三閥組和差壓變送器一體化的直接安裝方式，徹底減除引壓管、排污閥和安裝支架等設(shè)備。這樣，不僅減少了使用引壓管道而引起的泄露，差壓信號(hào)失真等問題，而且降低了成本，提高了精度。
4.使用效果
在線式一體化阿牛巴流量計(jì)在公司安裝投運(yùn)年多來，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐、對(duì)比實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，證明在該廠管道煤氣測量中效果明顯。
4.1低流速流量得以測量
至“煤氣發(fā)電”的煤氣管道管徑1500mm,zui大流量70000Nm³/h,常用流量45000Nm³/h,使用某Bar型流量計(jì)根本測不出流量。使用·體化阿牛巴流量計(jì)，實(shí)際應(yīng)用中瞬時(shí)流量zui小可測量到18000Nm³/h。
4.2減少堵塞發(fā)生幾率
由開始使用至今，僅“6#高爐”出口處安裝的阿牛巴流量計(jì)，因意外原因致使該流量計(jì)出現(xiàn)一次堵塞，流量測量值由正常的100000Nm³/h減小到75000Nm³/h,經(jīng)在線清理后至今作正常。
4.3在線安裝維護(hù)不影響生產(chǎn)
使用其它流量計(jì)，需要停止管道煤氣的運(yùn)行，影響正常生產(chǎn)。在線安裝式·體化阿牛巴流量計(jì)則徹底解決了該問題，對(duì)在線安裝式一體化阿牛巴流量計(jì)進(jìn)行安裝維護(hù)時(shí)，可以切斷隔離閥，確保煤氣無泄露，實(shí)現(xiàn)安全連續(xù)生
5.結(jié)束語
綜上所述，在選擇流量測量裝置時(shí)，不僅要依據(jù)理論知識(shí)，更要分析實(shí)際的藝狀況和介質(zhì)特性，選擇適合該工況的檢測裝置。一體化阿牛巴流量計(jì)白安裝運(yùn)行…年多，煤氣測量、計(jì)量精度大幅度提高，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，證明了其在雜質(zhì)含量高的煤氣測量中的可靠性。該煤氣計(jì)量系統(tǒng)為整個(gè)濟(jì)源鋼鐵集團(tuán)的煤氣能源核算，以及生產(chǎn)調(diào)度，產(chǎn)生了良好的效果。
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一種可除垢的煙氣流量測量裝置
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淺談質(zhì)量流量計(jì)在工作中的壓力補(bǔ)償
