淺析正確選擇二氧化硫氣體流量計的策略
點(diǎn)擊次數：1721 發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 08:54:44
由于凈化和冷卻的原因使焦爐煤氣產(chǎn)生很多的雜質(zhì)，然而水煤氣和高爐煤氣用來(lái)加熱焦爐時(shí)也同樣會(huì )產(chǎn)生很多的雜質(zhì)。所以困擾焦化企業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)就在于要找到適合企業(yè)發(fā)展的各類(lèi)二氧化硫氣體流量計。自動(dòng)化管理水平在不斷的提高，現代化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也在不斷地提升，因此在測量氣體流量時(shí)企業(yè)的要求也變的越來(lái)越高，需求也在不斷地增加，由于現在實(shí)驗手段、傳感器技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展在不斷地提升水平，所以社會(huì )上出現了越來(lái)越多的流量測量?jì)x表，而且最重要的話(huà)題就是怎么樣選擇合理的流量測量?jì)x表。
1測量流體流量的基本原理與分類(lèi)
1.1基本原理
流體的流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都會(huì )有流體量經(jīng)通道流過(guò)去。表示流量的兩種方法有：
①質(zhì)量流量。質(zhì)量流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都有流體質(zhì)量經(jīng)通道流過(guò)去，即：
Q=dm/dt=PwAkg/s
②體積流量。體積流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都有流體體積經(jīng)通道流過(guò)去，即：
Qv=dv/dt=wAmr3/s
在這兩個(gè)公式里，管道橫截面積mz，用A表示：管內流體平均速度m/s，用W表示；流體質(zhì)量kg，用m表示；流體密度kg/m。，用p表示；質(zhì)量流量kg/s用Q表示；
時(shí)間S，用t表示：流體體積m。，用V表示；體積流量m3/s，用Q表示。這兩者之間的計算公式是：
Q=PQv
1.2流體流量?jì)x表的分類(lèi)
如圖1所示，容積式、速度式、差壓式是劃分流體流量?jì)x表的三大類(lèi)。
2.二氧化硫氣體流量計量的幾種儀表的比較
2.1孔板流量計
在目前焦化廠(chǎng)中所使用的差壓式二氧化硫氣體流量計最多的一種方式就是孔板二氧化硫氣體流量計，它所遵循的原理是流體流動(dòng)的節流，流量的測量是利用裝置在流經(jīng)節流的過(guò)程中，流體產(chǎn)生時(shí)就會(huì )有壓力差出現從而就實(shí)現了測量的效果?？装暹m用性廣，結構簡(jiǎn)單，并且非常的標準化而且歷史十分的悠久。設計參數的孔板光潔度、安裝條件、合理性、氣體的凈化程度和磨損直接影Ⅱ向到它的測量精度。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的使用，其經(jīng)驗告訴我們必須要對煤氣壓力的下限值進(jìn)行規定，避免回火的情況發(fā)生，因為它有相當大的壓損，還要對此進(jìn)行定期的清理和打掃。
2.2內藏式雙文丘里管
如圖2所示就是內藏式雙文丘里管的設計圖，該設備首次使用于計量濟鋼焦化廠(chǎng)的煤氣加熱，它是最近才開(kāi)發(fā)的，由ABG儀表集團有限公司設計完成。
在整個(gè)管里，內文丘里管是一次核心的傳感元件，而外文丘里管的作用是誘導整流。當環(huán)錐流道是由外文丘里管的內壁和內文丘里管的外壁形成的，流體經(jīng)流此處時(shí)，就會(huì )出現靜壓降低、流速加快、流通面積變小的現象，所以差壓就會(huì )在內文丘里管的進(jìn)出由處產(chǎn)生，因此壓差就會(huì )變大，因為增加了內文丘里管內的流體流速。在流體力學(xué)中此現象與內流有相似的準則，所產(chǎn)生的壓差也是一種函數現象，它是管道內氣體的流向，所以管內的流量可以用壓差值來(lái)進(jìn)行測量。
清掃維修和安裝方便，有很寬的量程范圍，穩定的性能，高精度測量，損失小，是標準孔板的3％，這些性能是在相同的條件下此流量計的最主要的特點(diǎn)，管道上的直線(xiàn)段不需要預設是它的另一個(gè)十分重要的特點(diǎn)，通常就對直線(xiàn)段的1.25D進(jìn)行預設就可以了。所以此安裝方法十分適合煤氣加熱焦爐的使用。
2.3威力巴流量計
威力巴式二氧化硫氣體流量計的截面形狀相似，而它的雙腔結構探頭是用不銹鋼所制成的單片雙腔結構的31b探頭，屬差壓式，它的面積在整個(gè)剖面上的分布都是一個(gè)管道的速度流體的取壓孔分布，圖3是它的基本圖。通過(guò)圖3可以分析得出，低壓平均信號的讀取與探頭和流體的分離點(diǎn)有很大的關(guān)系，這直接影響到了壓力的靜壓產(chǎn)生，也就出現了壓差△P，然而高壓的平均信號也是取壓孔的流體的一項十分重要的一點(diǎn)要求，即：
△P=P1+1/2(^)P—P2=1/2c1)P(5)
在此公式里，P和P它們所代表的是低壓商和高壓端的靜壓，Pa，因為它們是相同的；流體的流速，m/s用W表示：低壓端與高壓端壓差用△P表示。
并且V=wA(6)
所以△P=1/2PV2/A
流量和差壓在節流裝置的管道里是會(huì )發(fā)生正比的平方關(guān)系。這也是因為威力巴流量計有方便的清洗、安裝條件，測量流量范圍寬，高精度。此流量計具有防堵的功能，但是對于焦油類(lèi)的流體不好清理，只適用于清潔的流體，因為它的孔徑非常的小，對于直管的安裝有很大的要求，并且直接影響到靜壓值的湍流過(guò)程。
2.4熱式氣體質(zhì)量流量計
傳感元件(TA)是較短的介質(zhì)溫度(TA)，加熱元件是較長(cháng)的(Ts)，并且由鉑熱電阻傳感元件共兩根組成了熱式氣體質(zhì)量流量計，這是一個(gè)新開(kāi)發(fā)的高科技項目。為了使Ts—TA溫差一樣，就要對它的流體密度和速度以及它的熱量進(jìn)行正比的運算，并且由熱量通過(guò)元件全部帶走，這樣就形成了更多的功率電路加熱元件，流體的質(zhì)量流量和電路中所輸出的功率有很大的關(guān)系，這些直接影響到了電路的流體質(zhì)量和功率的大小，而在價(jià)格方面也非常的高。在濟鋼焦爐中這幾項均有使用和試驗，效果十分好。
① 受到安裝條件和煤氣的限制，使焦化廠(chǎng)的煤氣能夠更加安全更全面的適用于焦化廠(chǎng)生產(chǎn)內藏式雙文丘里管還需要進(jìn)一步的進(jìn)行改進(jìn)和測量，這些都是經(jīng)試驗證明和試用所得。②計算機技術(shù)、儀表行業(yè)和自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展非常的迅速，所以?xún)x表的分析與分類(lèi)就證明了流體計量?jì)x表的快速發(fā)展。
1測量流體流量的基本原理與分類(lèi)
1.1基本原理
流體的流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都會(huì )有流體量經(jīng)通道流過(guò)去。表示流量的兩種方法有：
①質(zhì)量流量。質(zhì)量流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都有流體質(zhì)量經(jīng)通道流過(guò)去，即：
Q=dm/dt=PwAkg/s
②體積流量。體積流量就是指每一個(gè)截面在單位時(shí)間內都有流體體積經(jīng)通道流過(guò)去，即：
Qv=dv/dt=wAmr3/s
在這兩個(gè)公式里，管道橫截面積mz，用A表示：管內流體平均速度m/s，用W表示；流體質(zhì)量kg，用m表示；流體密度kg/m。，用p表示；質(zhì)量流量kg/s用Q表示；
時(shí)間S，用t表示：流體體積m。，用V表示；體積流量m3/s，用Q表示。這兩者之間的計算公式是：
Q=PQv
1.2流體流量?jì)x表的分類(lèi)
如圖1所示，容積式、速度式、差壓式是劃分流體流量?jì)x表的三大類(lèi)。
2.二氧化硫氣體流量計量的幾種儀表的比較
2.1孔板流量計
在目前焦化廠(chǎng)中所使用的差壓式二氧化硫氣體流量計最多的一種方式就是孔板二氧化硫氣體流量計，它所遵循的原理是流體流動(dòng)的節流，流量的測量是利用裝置在流經(jīng)節流的過(guò)程中，流體產(chǎn)生時(shí)就會(huì )有壓力差出現從而就實(shí)現了測量的效果?？装暹m用性廣，結構簡(jiǎn)單，并且非常的標準化而且歷史十分的悠久。設計參數的孔板光潔度、安裝條件、合理性、氣體的凈化程度和磨損直接影Ⅱ向到它的測量精度。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的使用，其經(jīng)驗告訴我們必須要對煤氣壓力的下限值進(jìn)行規定，避免回火的情況發(fā)生，因為它有相當大的壓損，還要對此進(jìn)行定期的清理和打掃。
2.2內藏式雙文丘里管
如圖2所示就是內藏式雙文丘里管的設計圖，該設備首次使用于計量濟鋼焦化廠(chǎng)的煤氣加熱，它是最近才開(kāi)發(fā)的，由ABG儀表集團有限公司設計完成。
在整個(gè)管里，內文丘里管是一次核心的傳感元件，而外文丘里管的作用是誘導整流。當環(huán)錐流道是由外文丘里管的內壁和內文丘里管的外壁形成的，流體經(jīng)流此處時(shí)，就會(huì )出現靜壓降低、流速加快、流通面積變小的現象，所以差壓就會(huì )在內文丘里管的進(jìn)出由處產(chǎn)生，因此壓差就會(huì )變大，因為增加了內文丘里管內的流體流速。在流體力學(xué)中此現象與內流有相似的準則，所產(chǎn)生的壓差也是一種函數現象，它是管道內氣體的流向，所以管內的流量可以用壓差值來(lái)進(jìn)行測量。
清掃維修和安裝方便，有很寬的量程范圍，穩定的性能，高精度測量，損失小，是標準孔板的3％，這些性能是在相同的條件下此流量計的最主要的特點(diǎn)，管道上的直線(xiàn)段不需要預設是它的另一個(gè)十分重要的特點(diǎn)，通常就對直線(xiàn)段的1.25D進(jìn)行預設就可以了。所以此安裝方法十分適合煤氣加熱焦爐的使用。
2.3威力巴流量計
威力巴式二氧化硫氣體流量計的截面形狀相似，而它的雙腔結構探頭是用不銹鋼所制成的單片雙腔結構的31b探頭，屬差壓式，它的面積在整個(gè)剖面上的分布都是一個(gè)管道的速度流體的取壓孔分布，圖3是它的基本圖。通過(guò)圖3可以分析得出，低壓平均信號的讀取與探頭和流體的分離點(diǎn)有很大的關(guān)系，這直接影響到了壓力的靜壓產(chǎn)生，也就出現了壓差△P，然而高壓的平均信號也是取壓孔的流體的一項十分重要的一點(diǎn)要求，即：
△P=P1+1/2(^)P—P2=1/2c1)P(5)
在此公式里，P和P它們所代表的是低壓商和高壓端的靜壓，Pa，因為它們是相同的；流體的流速，m/s用W表示：低壓端與高壓端壓差用△P表示。
并且V=wA(6)
所以△P=1/2PV2/A
流量和差壓在節流裝置的管道里是會(huì )發(fā)生正比的平方關(guān)系。這也是因為威力巴流量計有方便的清洗、安裝條件，測量流量范圍寬，高精度。此流量計具有防堵的功能，但是對于焦油類(lèi)的流體不好清理，只適用于清潔的流體，因為它的孔徑非常的小，對于直管的安裝有很大的要求，并且直接影響到靜壓值的湍流過(guò)程。
2.4熱式氣體質(zhì)量流量計
傳感元件(TA)是較短的介質(zhì)溫度(TA)，加熱元件是較長(cháng)的(Ts)，并且由鉑熱電阻傳感元件共兩根組成了熱式氣體質(zhì)量流量計，這是一個(gè)新開(kāi)發(fā)的高科技項目。為了使Ts—TA溫差一樣，就要對它的流體密度和速度以及它的熱量進(jìn)行正比的運算，并且由熱量通過(guò)元件全部帶走，這樣就形成了更多的功率電路加熱元件，流體的質(zhì)量流量和電路中所輸出的功率有很大的關(guān)系，這些直接影響到了電路的流體質(zhì)量和功率的大小，而在價(jià)格方面也非常的高。在濟鋼焦爐中這幾項均有使用和試驗，效果十分好。
① 受到安裝條件和煤氣的限制，使焦化廠(chǎng)的煤氣能夠更加安全更全面的適用于焦化廠(chǎng)生產(chǎn)內藏式雙文丘里管還需要進(jìn)一步的進(jìn)行改進(jìn)和測量，這些都是經(jīng)試驗證明和試用所得。②計算機技術(shù)、儀表行業(yè)和自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展非常的迅速，所以?xún)x表的分析與分類(lèi)就證明了流體計量?jì)x表的快速發(fā)展。