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如何在环保行业选用转子流量计,以下几大条件,

文章作者:森菱仪表 文章来源:www.1718cj.com 阅读次数:发表时间:2015-08-18 15:32

   转子流量计的测量目前仍然是一个比较复杂的问题,除本文介绍的转子流量计外,还有气体涡街流量计、热式气体质量流量计等形式,但往往价格高昂且不一定适用。因此作者建议应根据实际工况和业主实际需求来选择,也期待将来转子流量计能像流量计等标准节流装置一样可直接根据尺寸直接制作不,并可估算其测量误差,可以直接在生产现场使用方便广大工程师和用户。下面,就给大家怎样才能更好的如何在环保行业选用转子流量计?您只需要知道以下几个条件就行了。

条件一:

  众所周知,流量计流量计作为传统的节流式差压流量计,流量计不但在钢铁行业,同时也在电力、石油、化工有色等领域中广泛的大量使用,据不完全统计,目前流量计仍占据着差压式流量计5%~70%的比例。

  流量计的流量测量是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器)组成配套使用,具有结构简单,性能稳定,使用可靠、价格低廉等特点,而且流量计节流装置是标准节流件可不需标定直接依照标准(GB/T 2624.2—2006/ISO 5167—2:2003)来生产。所以,选用前要充分考虑流量计流量计的弊端是否适用于工况:阻力损失大、量程比相对较小、测量脏污介质(女口煤气)时取压孔容易堵塞、高流速气体是否会对人口边缘处磨损严重、流量计上会不会结垢等等,因为钢铁行业在对于大口径管道气体介质进行流量测量时,基本意味着该工艺管线通常要常年运行,而流量计须在断流的情况下安装拆卸,所以也要充分考虑维护和更换的可能。另外,更长的直管段要求更是使得流量计流量计的安装更加困难,采用流动调整器虽然可以缩短直管段长度,但它会使本来已经很大的流量计永久压损值进一步加大,且如果流体中夹带的杂质在其中堵塞,则使现场维护的工作量明显增加。此外,在大口径、大流量的工况下,流量计的能耗也相对较大。当然,作为重要的一点,管径>DNl000mm的流量计不在国家标准(GB/T 2624.2—2006)支持范围内,流量计的设计缺乏严格的科学依据。根据作者的工程使用经验,一般工艺管径≤DN500mm、压损允许0.5kPa时在设计时可能会考虑流量计流量计。
条件二:

  差压式均速管流量计是以皮托管测速原理为基础∞图l所示),采用取样原理、插入安装方式,仅测取管道中一点或多点的流速来推算流量的插入式流量计。现在一般在检测杆迎着流向有数对动压检测孔,所测动压和静压平均后传至差压变送器,流量与前后压力差的平方根成正比。现有市场上均速管流量计多限于检测杆的形状和测孔数量不同而已,其它性能均大同小异。

  这类仪表的共同特点是:结构简单、压损小、安装维修方便(可带压操作)、重复性好、是仪控系统中检测转子流量计性价比较高的仪表,属节能型仪表,但一般准确度不高,更不宜用于需要准确计量的贸易结算。

  下面以作者在宝钢3#机增设烟气脱硫改造项目应用为例:为得到烧结烟气量,共设置了4套均速管流量检测装置,均为超大口径管道,分别如下:

  增压风机入口:6.8rnX6.8m的钢制管道,温度0~200℃,压力一400~200Pa,流量0~160】【104Nm3/h;(2)除雾器出口:6.8mx6.8m的钢制管道,温度0~100℃,压力500~1000Pa,流量0~16咴l 0.Nm3/h;(3)旁路A、B烟道:4.66m娼.66Ⅱl内衬混黏土层的钢

  制管道,温度0~200℃,压力一100~100Pa,流量0~90】【104Nm3/h。

  因现场的前直管段只有1~2D,为进一步减小测量误差,每套流量计都采用了两根均速管十字交叉垂直安装,然后采用环管取压+微差压变送器的方式。经过一段时间运行,最终的测量结果虽能基本满足工艺要求,但误差基本≥妣。为防止取压孔阻塞,每套流量计又配套一个自动反吹扫控制柜,可自动或手动进行管路吹扫,吹扫周期和吹扫时间可自由设定。所以,对精度要求不高、量程比不大或压损有要求的大口径流量测量可以有选择的选用均速管流量计。
关于环保行业选用转子流量计条件

 条件三:

  V锥流量计是一种创新性的差压式流量测量装置,与流量计的原理一样,但是最本质的区别在于流量计为中心收缩型节流装置,而V锥为边壁收缩型节流装置。它通过悬挂在管道中心的一个V型锥体来节流,这样迫使流体以管线的中心线为中心,围绕着锥体流过,从而流速发生变化(结构见下图2所示)。

  与传统节流元件相比,v锥流量计具有许多优点:(1)较高的准确度(±0.5%)和重复性(±0.1%);(2)无荷刻的直管段要求(可达前3D,后1D);(3)适用于容易结垢的脏污气体(如煤气);(4)气液两相测量;(5)相对压损低(在同一流量下,压损约为流量计的1/2~l/3);(6)量程比宽(至少10:1)。

  但作为转子流量计来说,V锥流量计也存在着自身缺点:

  (1)作为非标准节流装置,可依据的国家标准有限,原则上使得每台流量计出厂时应经过实流标定,但实际情况良莠不齐,尤其在大口径管道流量计体现尤为明显。(2)大口径的流量测量使得流量计外形体积增大,对生产和运输、安装都产生一定影响,尤其是锥体的定位不准将导致误差加大。

  作者曾经在宝钢新疆八钢中厚板迁建能介工程选用一台DNl 800的V锥流量计,介质为混合煤气;在宝钢德盛某煤气混合加压站项目选用DN400、DN600和两台DNl000的v锥流量计,分别用于测量焦炉煤气、高焦混合煤气和高炉煤气、转炉煤气的流量测量;各项工艺参数的数据如表1所示。

  从表l中数据看每台流量计的差压都能保证一个比较理想的测量结果,而且经过几年的运行和反馈,流量计的精度基本都在0.5~1%且比较稳定,其中转炉煤气为间断使用。当然,上述测点前直管段基本能保证3~5D也是得到理想测量结果的一个前提。故作者认为除洁净气体外,在测量煤气流量方面V锥流量计有着自己独特的优势。

  4.内藏式双文丘里管

  部流速、使其局部产生较大的差压。通过理论计算和风洞实验找出该局部差压信号与管道内所测介质的流速、工作压力、温度、组份之

  间的函数变化关系,从而即可计算出流经管道内的流量值。

  在冶金行业,低流速、低压和大口径的风量、烟气量的测量经常

  遇到,管径很多都超过120哝皿,但管径超过1200InII】的节流装置,目前国内、国外均未建立标准,一般节流装置的生产厂家无法进行标定和校验。这就要求测量时永久性压力损失要小,差压值也不能过小;另外,大口径管道对前、后直管段的要求在实际中有时很难达到,采用一般节流装置很难实现。而内藏式双文丘里管流阻小,在相同条件下,其流体阻力仅约为标准文丘里管的15%,标准喷嘴的6%,标准流量计的3%;压差值大;其对直管段的要求并不严格,连同直管段在内,整套装置为1.5D即可,但作者认为实际使用中前直管段最好保持l~3D。

  在酒钢转炉大型化改造工程中为测量AoD炉的出口烟气流量,工艺管径约DNl 800,当时外方建议采用经典文丘里管,但根据IsO 5167规定,至少还需8~10D前直管段,且本身设备尺寸约为5D左右。经过反复考虑比较,作者和业主认为首先现场条件不能完全满足前直管段要求,另外即使在牺牲测量精度前提下使用,设备的成本过高,运输和安装都不方便,从而最终采用了内藏式文丘里管,投运后完全满足了外方的设计要求。

  在新疆宝新昌佳某石灰项目中要对窑头、窑尾的高温烟气流量测量,管径分别为DN400和DN600,有效直管段只有2m多,前面还有弯头、阀门等部件。作者采用了内藏式双文丘里管进行测量,这样整体装置只有1.2~1.5D左右,还保证了前2D后lD左右直管段,实际得到的流量误差约O.5~1%,还是比较满意的。所以,在低压、低流速、大流量、大管径工作状态下要求差压值大、永久压损小的时候,使用该流量计可以使流量直管段大大减少,节省投资,达到良好的使用效果。关于环保行业选用转子流量计条件

  条件四:

  综上所述,除了流量计、均速管、V锥流量计和内藏式双文丘里管外,目前还有喷嘴、插入式文丘里管、弯管和平衡流量计等差压式流量计。其中平衡流量计是近年来新发展起来的新型流量计,在标准流量计的基础上,采取多孔流通的方式,能对流体进行整流平衡,降低了涡流和振动,同时测量范围广泛,是标准孑L板的升级。大大避免了标准流量计在现场使用压损大,前后直管段需要长的缺点,而且比标准流量计精度有了很大的提高,与流量计具有相同的使用方法和外形,因此可以直接进行替换,不需要任何配管的变化和相关仪表的更改,很适合全厂能源计量EMS改造中将流量计改为平衡流量计,但价格相对高。

  条件五:

  转子流量计的测量目前仍然是一个比较复杂的问题,除本文介绍的转子流量计外,还有气体超声波流量计、热式气体质量流量计等形式,但往往价格高昂且不一定适用。因此作者建议应根据实际工况和业主实际需求来选择,也期待将来转子流量计能像流量计等标准节流装置一样可直接根据尺寸直接制作不,并可估算其测量误差,可以直接在生产现场使用方便广大工程师和用户。

作者根据自己在工程项目设计中的经验并结合了目前钢铁冶金行业中应用比较广泛的转子流量计的使用状况后主要分析了几种常用的转子流量计的测量原理、特点及使用场合同时也阐述了在不同工况使用中可能存在的问题,进行了优缺点的比较从而进一步提出了设计选型上的建议,以便于设计人员能择优选择一台合适的流量计。

  

此文关键字:转子流量计
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