淺析正確選擇一氧化碳氣體流量計的策略
點(diǎn)擊次數：1403 發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 08:41:39
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)一氧化碳氣體流量計。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*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)。
2.一氧化碳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)中所使用的差壓式一氧化碳氣體流量計*多的一種方式就是孔板一氧化碳氣體流量計，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*次使用于計量濟鋼焦化廠(chǎng)的煤氣加熱，它是*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*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
威力巴式一氧化碳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)。
2.一氧化碳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)中所使用的差壓式一氧化碳氣體流量計*多的一種方式就是孔板一氧化碳氣體流量計，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*次使用于計量濟鋼焦化廠(chǎng)的煤氣加熱，它是*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*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
威力巴式一氧化碳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。