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插入式氣(qì)體流量計的設計(jì)及應用
發布時間(jiān):2020-8-26 08:46:39
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摘要:爲了解決
節(jie)流式流量計
在煤(mei)氣流量測量中存(cún)在的問題.設計了(le)一種插入式氣體(tǐ)流量計
.包括取壓(ya)頭.取壓導通裝置(zhì)和密封固定裝置(zhì)三部分。插入式氣(qì)體流量計在焦爐(lu)煤氣.高爐煤氣、混(hun)合煤氣等煤氣流(liú)量測👨❤️👨量應🌐用後,煤(méi)氣計量數據更加(jia)精準.生産更加穩(wěn)定,降低了生🙇♀️成成(cheng)本。
目前用于煤氣(qì)流量測量的裝置(zhì)主要是節流式流(liú)量計,如
孔闆流量(liàng)計
、
内藏
V錐流量計(ji)
等,此類流量測量(liàng)裝置在使用中存(cún)在多個弊端,如✌️需(xu)要停産安裝、壓損(sun)大、易堵塞、難疏通(tōng)等。以焦爐煤🈲氣爲(wei)☂️例,因煤氣淨化🧡能(néng)力不夠、雜質多、低(di)溫時結萘🐆等原因(yīn)造成節流裝置💯堵(dǔ)塞,嚴⛷️重影響煤氣(qì)流量計量,甚至造(zào)成節流裝置處管(guǎn)道堵塞。節流裝置(zhì)堵塞後隻能在工(gong)藝停機時進行疏(shu)通,維護機會少,難(nan)度👉大.特别是大☎️口(kou)徑管道,拆裝時需(xū)要大型吊裝機具(ju)☎️的配合才能完成(cheng),費時費力。爲此,需(xū)研發-種能防堵、低(di)壓損、可在線安裝(zhuang)維護的插入式氣(qì)✉️體流量計。
2插人式(shì)流量計的工作原(yuan)理
插入式流量計(jì)是一種采用皮托(tuō)管原理提取管道(dao)中心流🌂速🛀再換算(suàn)成流體體積流量(liang)和質量流量的差(cha)壓式流量計,用于(yu)測量介質管道中(zhong)心的流速,包括取(qǔ)壓管和取壓頭,取(qu)壓管内分别設置(zhì)有全壓通道和靜(jing)壓通道,取壓⛷️頭的(de)應流側開設有與(yu)全壓通💚道連通的(de)全壓孔,背流測開(kāi)設有與靜壓通道(dào)連通⛹🏻♀️的靜壓孔。工(gong)作時,将插人式流(liu)量計的取壓頭插(chā)人管道中心,全壓(ya)孔對正流體的來(lái)流方向,靜壓孔對(dui)⛱️正流體的去流方(fāng)向,全壓與靜壓之(zhi)差🙇♀️即爲管道中心(xin)的實測差壓,再由(yóu)該取壓頭的風洞(dong)标定曲線拟合出(chū)該點的标準差壓(yā),根據标準差壓來(lai)計算流體的流量(liàng);同時還需要用壓(ya)力變送器測出流(liú)體壓力,用熱電阻(zu)測出流體溫度,把(bǎ)标準差壓信号、壓(yā)力信号、溫度信号(hao)同時引人流量積(jī)算儀或進入DCS系統(tǒng),一方面對取壓頭(tóu)的流量方程進行(hang)計算,另一方面對(dui)流體進行壓力、溫(wēn)度🏃♀️補償,以保證測(cè)量精度。
3插入式流(liu)量計的設計與安(ān)裝
3.1取壓頭
取壓頭(tou)是插人式流量計(jì)的重要組成部分(fen),用于獲取💘流體産(chǎn)✊生的差壓信号。取(qu)壓頭采用弧面設(shè)計,将取壓頭插人(ren)管道中心時前側(ce)壁以及全壓孔對(dui)正流體的來流方(fāng)向,後側壁以及靜(jìng)壓孔對正流體的(de)🔅去流方向,阻擋部(bu)位位于全壓孔一(yi)側弧💁面.阻擋部位(wei)能夠促使流體向(xiàng)遠離後側壁的方(fāng)向流去,減少了向(xiàng)後側壁🌈流動的流(liu)體,即減少了管道(dao)内向靜壓孔流動(dòng)的流體,增🏒大了差(cha)壓,提高了測量的(de)穩定性💛和準确.度(du)。由于全壓孔正對(duì)來流方向,孔内會(hui)形成高壓區,壓🏃力(li)略高于管道内壓(yā)力,從而阻止氣✊體(tǐ)中的雜質進入全(quán)壓孔,避免了取壓(ya)頭被堵㊙️。
3.2取壓導通(tōng)裝置
取壓導通裝(zhuāng)置是把取壓頭産(chan)生的差壓傳遞給(gěi)差壓變送‼️器☁️進而(ér)實現物理信号轉(zhuǎn)換的裝置,取壓頭(tóu)通過2根導壓管與(yu)上方的三閥組連(lián)接,三閥組再與🚶♀️差(cha)壓變送器連接,從(cong)而測得取壓頭兩(liǎng)側的标準差壓。
三(sān)閥組
采用3051型号,可(kě)與市面上的絕大(dà)部分
差壓變送器(qi)
直接連接。導壓管(guan)采用小截面設計(jì),外部直徑隻有30mm,使(shi)用🐕過☎️程中幾乎不(bu)阻擋管道内氣體(tǐ)流動,管道内氣體(tǐ)壓力損失小。
3.3密封(feng)固定裝置
密封底(dǐ)座主要用于插人(ren)式流量計的固定(dìng)與密封,由于管🐇道(dao)内的氣體可能是(shi)有毒氣體,氣體洩(xie)漏後有可能造⭐成(chéng)重大事故,所以流(liu)量計的密封非常(cháng)重要。密封固定裝(zhuang)置主要由管道焊(han)接底座、球閥、彈性(xìng)密封圈和密封壓(yā)緊裝置構成,其結(jie)構如圖1所示。其💃中(zhōng)管道焊接底座直(zhí)接焊接在管道上(shàng),實現流量計☀️與管(guan)道的設備❓連接;球(qiú)閥用于對管道内(nèi)的氣體進行封堵(du),實現流量計插人(rén)前和拔出後的管(guǎn)道氣體🌂密封;彈性(xìng)密封圈爲耐腐蝕(shi)耐高溫彈性石墨(mo)材質🔞,其内徑與導(dao)壓管外徑尺寸--緻(zhi)👣,流量計插入後通(tōng)過✍️密封壓緊裝置(zhì)對彈性密封圈施(shī)加壓力🐪,彈性密封(fēng)圈受力後發生形(xing)變,與導壓管緊密(mì)貼合,從而實現氣(qi)體的密封。
3.4計算方(fang)法.
插人式流量計(ji)出廠前需要用風(feng)洞進行标定,通過(guo)标準流量與标準(zhǔn)差壓計算出該流(liu)量計的流量倍率(lü)K。實際使❤️用時需要(yao)根據♊流體的密度(du)、壓力、溫度進行補(bǔ)償,流量計🏒算選用(yòng)差壓模型,其計算(suan)公式爲:
式中:M爲質(zhì)量流量,kg;K爲流量倍(bei)率;△P爲差壓值,kPa;p爲介(jiè)質密度,kg/m';pn爲介✂️質标(biāo)況密度,kg/m'。
3.5安裝方法(fa)
插人式流量計可(kě)以斷流安裝,也可(kě)通過帶壓開孔工(gōng)具在線👉安裝。安裝(zhuang)時,隻需在管道上(shang)開一直徑30mm的圓孔(kong),在圓孔上方焊💞接(jie)密封固定裝置,把(bǎ)流量計插入即可(kě)。因支持在線插🤟拔(ba)的特性,避免停氣(qi)影響生産,可在某(mǒu)些因生産工藝要(yao)求而無法停氣的(de)計量點進行安裝(zhuang)🔴。插入管道前,應計(jì)算插人尺寸并檢(jian)查取壓頭全壓和(hé)靜壓孔方向,保證(zhèng)安裝後兩個取壓(ya)孔的端部位于管(guan)道中心線上,即管(guan)道中心處,并且㊙️使(shǐ)全壓孔對正流體(tǐ)的來流方向、靜壓(yā)孔對正流體的去(qù)流方向,整體安裝(zhuang)方法如圖2所示。
4結(jie)語
插人式氣體流(liu)量計已在山鋼股(gǔ)份萊蕪分公司的(de)焦⚽爐煤氣、高爐煤(méi)氣、混合煤氣等煤(méi)氣流量測量,其徹(che)底解決了孔闆等(děng)🤟節流元件存在安(an)裝、測量、維護中的(de)弊端.具有🔞測量數(shù)據準确,防堵、低壓(ya)損、可在線安裝維(wéi)護等優點,是替代(dai)傳統🐇流量計的理(li)想測量裝置。采用(yòng)插人式流量計進(jìn)行煤氣計量後,煤(mei)氣計量數據更加(jia)精準.生産更加穩(wen)定,降低了成本;爲(wei)企🛀🏻業的生産經營(yíng)提👌供了準🧡确、可靠(kao)的監測和計量數(shu)據,有利于企業合(he)理調度煤氣、加強(qiáng)成本核算、降低能(neng)耗、提高效益。
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