摘(zhai)要:爲了(le)解決 節(jie)流式流(liu)量計 在(zai)煤氣流(liu)量測量(liang)中存在(zai)的問題(ti).設計了(le)一種插(cha)入式氣(qi)體流量(liang)計 .包括(kuo)取壓頭(tou).取壓導(dao)通裝置(zhi)和密封(feng)固定裝(zhuang)置三部(bu)💁分。插入(ru)式氣體(ti)流量計(ji)在焦爐(lu)煤氣.高(gao)爐煤氣(qi)、混合煤(mei)氣等煤(mei)氣流量(liang)測量應(ying)用後,煤(mei)氣計量(liang)數據更(geng)加精準(zhun).生産更(geng)加穩定(ding),降低了(le)生成成(cheng)本。
　　目前(qian)用于煤(mei)氣流量(liang)測量的(de)裝置主(zhu)要是節(jie)流式流(liu)量計🈚,如(ru) 孔闆流(liu)量計 、 内(nei)藏 V錐流(liu)量計 等(deng),此類流(liu)量測量(liang)裝置在(zai)使用中(zhong)存在多(duo)個弊端(duan),如需🎯要(yao)停産安(an)裝、壓損(sun)大、易堵(du)塞、難疏(shu)通等。以(yi)焦爐煤(mei)‼️氣爲例(li),因煤氣(qi)淨化能(neng)力不夠(gou)、雜質多(duo)、低溫時(shi)結萘等(deng)原因造(zao)成節☁️流(liu)裝置堵(du)塞，嚴重(zhong)影響煤(mei)氣流量(liang)計量,甚(shen)至造成(cheng)節流裝(zhuang)置處管(guan)道🔴堵塞(sai)。節流裝(zhuang)置堵塞(sai)♌後隻能(neng)在工藝(yi)停機時(shi)進📱行疏(shu)通,維護(hu)機會少(shao),難度大(da).特别是(shi)大口徑(jing)管道,拆(chai)裝時需(xu)要大型(xing)吊裝機(ji)具👈的配(pei)合才能(neng)完成,費(fei)時費力(li)。爲此,需(xu)研發-種(zhong)能防堵(du)、低壓損(sun)、可在線(xian)安裝🔴維(wei)護的插(cha)入式氣(qi)體流量(liang)計。
2插人(ren)式流量(liang)計的工(gong)作原理(li)
　　插入式(shi)流量計(ji)是一種(zhong)采用皮(pi)托管原(yuan)理提取(qu)管道中(zhong)心流速(su)再換算(suan)成流體(ti)體積流(liu)量和質(zhi)量流量(liang)的差壓(ya)式流量(liang)計,用于(yu)測量介(jie)質管道(dao)中心的(de)流速,包(bao)括取壓(ya)👈管和取(qu)壓頭,取(qu)壓管内(nei)分别設(she)👉置有全(quan)壓通道(dao)和靜壓(ya)通道,取(qu)壓頭的(de)應流🥰側(ce)開設有(you)與全壓(ya)通道連(lian)通的全(quan)💃壓孔,背(bei)流測開(kai)設有與(yu)靜壓通(tong)道連通(tong)的靜壓(ya)孔。工作(zuo)時,将插(cha)人式流(liu)量計的(de)取壓頭(tou)插人管(guan)道中心(xin)🌍,全壓孔(kong)對正流(liu)體的來(lai)流方向(xiang),靜壓孔(kong)對正⭕流(liu)體的去(qu)流方向(xiang),全壓與(yu)靜壓之(zhi)差即爲(wei)管道中(zhong)心的實(shi)測差壓(ya),再由該(gai)取壓頭(tou)的風洞(dong)标定曲(qu)線拟🔞合(he)出該點(dian)的标準(zhun)差壓,根(gen)據标準(zhun)差壓來(lai)計算流(liu)體的流(liu)量;同時(shi)還需要(yao)用壓力(li)變送器(qi)測出流(liu)體壓力(li),用熱電(dian)阻測出(chu)流體溫(wen)度,把标(biao)準差壓(ya)信号、壓(ya)力信号(hao)、溫度信(xin)号同時(shi)引人流(liu)量積算(suan)儀或進(jin)入DCS系統(tong),一方面(mian)對取壓(ya)頭🈲的流(liu)量方程(cheng)進行計(ji)算,另一(yi)方面💯對(dui)❗流體進(jin)行壓力(li)、溫度補(bu)償,以保(bao)證測量(liang)精度。
3插(cha)入式流(liu)量計的(de)設計與(yu)安裝
3.1取(qu)壓頭
　　取(qu)壓頭是(shi)插人式(shi)流量計(ji)的重要(yao)組成部(bu)分,用于(yu)獲取流(liu)體産生(sheng)的差壓(ya)信号。取(qu)壓頭采(cai)用弧面(mian)設計，将(jiang)取壓頭(tou)插人管(guan)道中心(xin)時🐇前側(ce)壁以及(ji)全壓孔(kong)對正🤟流(liu)體的🤩來(lai)流方向(xiang),後側壁(bi)以及靜(jing)壓孔對(dui)正流體(ti)的去流(liu)方向,阻(zu)擋部位(wei)位于全(quan)壓孔一(yi)側弧面(mian).阻擋部(bu)位能夠(gou)促使流(liu)體向遠(yuan)離後側(ce)壁的方(fang)向流去(qu),減少🈲了(le)向後側(ce)壁流動(dong)的流體(ti),即減少(shao)了管道(dao)内向♉靜(jing)壓🔞孔流(liu)動的流(liu)體,增大(da)了差壓(ya),提高了(le)測量的(de)穩定性(xing)和準确(que).度。由于(yu)全壓孔(kong)正對來(lai)流方向(xiang),孔内會(hui)形成高(gao)壓區,壓(ya)力略高(gao)于管🌐道(dao)内壓力(li),從而阻(zu)止氣體(ti)中♍的雜(za)質進入(ru)全壓孔(kong)，避免了(le)取壓頭(tou)被堵。
3.2取(qu)壓導通(tong)裝置
　　取(qu)壓導通(tong)裝置是(shi)把取壓(ya)頭産生(sheng)的差壓(ya)傳遞給(gei)差壓變(bian)送器🌏進(jin)而實現(xian)物理信(xin)号轉換(huan)的裝置(zhi),取壓頭(tou)通過🈲2根(gen)導壓管(guan)與上方(fang)的三閥(fa)組連接(jie),三閥組(zu)再與差(cha)壓變💘送(song)器連接(jie),從而測(ce)得取壓(ya)頭兩側(ce)的标準(zhun)差🏃壓。 三(san)閥組 采(cai)用3051型号(hao),可與市(shi)面上的(de)絕大部(bu)分 差壓(ya)變送器(qi) 直接連(lian)接。導壓(ya)管采用(yong)小截面(mian)設計,外(wai)部直徑(jing)隻有30mm,使(shi)用過程(cheng)中幾乎(hu)不阻擋(dang)管道内(nei)氣體流(liu)動,管道(dao)内氣體(ti)壓力💁損(sun)失小。
3.3密(mi)封固定(ding)裝置
　　密(mi)封底座(zuo)主要用(yong)于插人(ren)式流量(liang)計的固(gu)定與密(mi)封,由🐪于(yu)管😍道🈚内(nei)🙇🏻的氣體(ti)可能是(shi)有毒氣(qi)體,氣體(ti)洩漏後(hou)有可能(neng)造成重(zhong)大事👣故(gu),所以流(liu)量計的(de)密封非(fei)常重要(yao)。密封固(gu)定裝置(zhi)主要由(you)管道焊(han)接底座(zuo)、球閥、彈(dan)性密封(feng)圈和⁉️密(mi)封壓緊(jin)♍裝置構(gou)成，其結(jie)構如圖(tu)1所示。其(qi)中管道(dao)焊接✨底(di)座直接(jie)焊接在(zai)管道上(shang)🤩,實現流(liu)量計♈與(yu)管道的(de)設備連(lian)接;球閥(fa)用于對(dui)管道内(nei)的氣體(ti)進行封(feng)堵,實現(xian)流量📱計(ji)插人前(qian)和拔出(chu)後的管(guan)道氣體(ti)密封;彈(dan)性密封(feng)圈爲耐(nai)腐蝕耐(nai)高溫彈(dan)性石墨(mo)材質，其(qi)内徑與(yu)導壓管(guan)外徑尺(chi)寸--緻,流(liu)量計插(cha)入後通(tong)過密封(feng)壓緊裝(zhuang)置對彈(dan)性密封(feng)圈施加(jia)壓力🛀，彈(dan)性密封(feng)圈受力(li)後發生(sheng)形變,與(yu)導壓❤️管(guan)緊密貼(tie)合,從而(er)實現氣(qi)體的密(mi)封。

3.4計算(suan)方法.
　　插(cha)人式流(liu)量計出(chu)廠前需(xu)要用風(feng)洞進行(hang)标定,通(tong)過标準(zhun)流量與(yu)标準差(cha)壓計算(suan)出該流(liu)量計的(de)流量倍(bei)率K。實際(ji)使用時(shi)需要✂️根(gen)據流體(ti)的密度(du)、壓力、溫(wen)度進行(hang)補償,流(liu)量計算(suan)選用🚩差(cha)壓模型(xing),其計🔴算(suan)公式爲(wei):

式中:M爲(wei)質量流(liu)量,kg;K爲流(liu)量倍率(lü);△P爲差壓(ya)值,kPa;p爲介(jie)質密度(du),kg/m';pn爲介質(zhi)标況密(mi)度,kg/m'。
3.5安裝(zhuang)方法
　　插(cha)人式流(liu)量計可(ke)以斷流(liu)安裝,也(ye)可通過(guo)帶壓開(kai)孔🔆工具(ju)在線安(an)💘裝。安裝(zhuang)時,隻需(xu)在管道(dao)上開一(yi)直徑30mm的(de)圓孔，在(zai)圓🆚孔上(shang)方焊接(jie)密封固(gu)定裝置(zhi),把流量(liang)計插入(ru)即可。因(yin)支持在(zai)線插拔(ba)的特性(xing),避免停(ting)氣影響(xiang)生産,可(ke)在某些(xie)因生産(chan)工藝要(yao)求而無(wu)法停🌏氣(qi)的計量(liang)點進行(hang)安裝。插(cha)入管道(dao)前,應計(ji)算插人(ren)尺寸并(bing)檢查取(qu)壓頭全(quan)壓和靜(jing)壓孔方(fang)向,保證(zheng)安裝後(hou)兩個取(qu)壓♋孔的(de)端部位(wei)于管道(dao)中心線(xian)上,即管(guan)道中心(xin)處,并且(qie)使全壓(ya)孔對正(zheng)流體的(de)來流方(fang)向、靜壓(ya)孔對正(zheng)流體的(de)去流方(fang)向,整體(ti)安裝方(fang)法如圖(tu)2所示。

4結(jie)語
　　插人(ren)式氣體(ti)流量計(ji)已在山(shan)鋼股份(fen)萊蕪分(fen)公司的(de)焦爐煤(mei)氣、高爐(lu)煤氣、混(hun)合煤氣(qi)等煤氣(qi)流量測(ce)量,其徹(che)底解決(jue)♊了孔闆(pan)等節流(liu)元件存(cun)在安裝(zhuang)、測量、維(wei)護中的(de)弊端.具(ju)有測量(liang)數據準(zhun)确,防堵(du)、低壓損(sun)、可在線(xian)安裝維(wei)護✌️等優(you)點，是替(ti)代傳統(tong)流量計(ji)的♍理想(xiang)測量❌裝(zhuang)置。采用(yong)插人式(shi)流量計(ji)🔴進行煤(mei)氣計量(liang)後,煤氣(qi)計量數(shu)據更加(jia)精📧準.生(sheng)産更加(jia)穩定,降(jiang)低了成(cheng)本;爲企(qi)業的生(sheng)産🈲經營(ying)提🔴供了(le)準确、可(ke)靠的監(jian)測和計(ji)量數據(ju),有利于(yu)企業合(he)理🌈調度(du)煤氣、加(jia)強成本(ben)♉核算、降(jiang)低能耗(hao)、提高效(xiao)益。

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