圖解說(shuō)明氮氣流量計在測量飽和蒸汽中對于生產(chǎn)效率的提升
點(diǎn)擊次數：1755 發(fā)布時(shí)間：2021-01-08 06:29:02
1.本文概述：
在工業(yè)生產(chǎn)中對于蒸汽的測量是一項普遍存在的一項工作，蒸汽的使用范圍很廣泛，無(wú)論是作用于加熱/加濕；產(chǎn)生動(dòng)力；作為驅動(dòng)，都發(fā)揮了重要的作用。
蒸氣的形式有兩種：飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽，雖然都是由水分子組成的汽化形態(tài)，但兩者的特性區別很大，本文所提到的氮氣流量計主要是用于飽和蒸汽。飽和蒸汽具有很多優(yōu)點(diǎn)，特別是在100℃ （212 ℉）及以上的溫度下，這使得它成為了出色的熱源，其中的一些優(yōu)點(diǎn)如下：
在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，依靠蒸汽提供熱源完成糊化、糖化、過(guò)濾、發(fā)酵、裝罐、滅菌消毒等工藝流程。食品加工蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽通入糊化鍋和糖化鍋的管道依次加熱，使大米和水融合糊化，然后繼續加熱完成糊化后的大米與麥芽的糖化過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程中物料所需溫度是加熱時(shí)間有差別，需注意調節蒸汽發(fā)生器的溫度。糖化完全后泵入過(guò)濾槽，將麥汁與麥糟分開(kāi)，繼續加熱煮沸并送入發(fā)酵罐，食品加工蒸汽發(fā)生器保證發(fā)酵罐常年保持一定的溫度，在酵母的作用下產(chǎn)生二氧化碳和酒精，經(jīng)過(guò)半個(gè)月的儲存后就得到了啤酒成品。
幾乎所有酒企的釀造工藝都離不開(kāi)蒸汽。因為蒸汽品質(zhì)的穩定性，對酒的純度、產(chǎn)量起著(zhù)決定性作用。因此說(shuō)，飽和蒸汽的計量是啤酒生產(chǎn)中節能降耗的關(guān)鍵也是難點(diǎn)，生產(chǎn)中曾嘗試使用孔板流量計測量飽和蒸汽,由于存在:易凍、易堵、易漏、易使變壓器老化,維護費時(shí)寸、費力,需要定期排污、清洗、消漏、更換導壓管、閥門(mén)等生產(chǎn)上又難以停產(chǎn)維護、清洗;故多年來(lái)是管理中的一個(gè)盲區,雖有流量計量,但蒸汽計量難以解決,節能降耗和精細化管理難以落到實(shí)處,這一問(wèn)題的解決具有現實(shí)意義。
2、試驗方法
根據文獻檢索和生產(chǎn)實(shí)際,作者在氮氣流量計測量飽和蒸汽方面進(jìn)行了積*的探索。氮氣流量計是上世紀70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型流量?jì)x表,與其他形式流量計比較,具有內部無(wú)可動(dòng)部件,構造簡(jiǎn)單,使用壽命長(cháng),線(xiàn)性測量范圍寬,互換性強,穩定性好,測量精度高,安裝方便,特別適用于飽和蒸汽的連續計量。
氮氣流量計工作原理是應用“卡門(mén)渦街”原理和現代電子技術(shù)設計制造的一種流量計,當被測流體經(jīng)三角柱時(shí),在柱的兩側交替產(chǎn)生旋渦,形成“渦街”,該旋渦的發(fā)生頻度與流體的速度成正比,在一定條件下,符合
f=Sv/d……①
式中:f:旋渦發(fā)生頻度ⅴ:流速d:三角柱寬度
S:系數(斯特羅哈數)
流體旋渦對三角柱產(chǎn)生交替變化的壓力,由壓電信號傳感器檢測成電信號經(jīng)前置放大器進(jìn)行放大,變成標準電信號輸出
3、儀表的選型與安裝
(1)根據試驗具體情況,作者三年內分批安裝了數臺蒸汽流量計,采用VA型壓電式氮氣流量計變送器,配用EL9201智能流量計算儀進(jìn)行飽和蒸汽流量計量。
(2)安裝氮氣流量計時(shí),為保證測量精度,直管段長(cháng)度要達15D以上,出口端直徑段不小于5D所選測量點(diǎn),流量信號傳輸線(xiàn)周?chē)鸁o(wú)強電磁場(chǎng)干擾,采用屏蔽線(xiàn)接線(xiàn)。
(3)由于蒸汽僅供企業(yè)內部使用,為節約費用,只對總表(即產(chǎn)氣表)設置壓力自動(dòng)補償裝置,其余在編程中采取人工對壓力進(jìn)行修正。
4、試驗結果
從三年來(lái)對氮氣流量計測量飽和蒸汽的試驗數據統計,由圖和表可看出對飽和蒸汽的計量效果。
5.結果和討論
(1)綜上數據,圖表可看出氮氣流量計測量飽和蒸汽,流量數據顯示清晰,穩定可靠,其產(chǎn)、用氣量隨著(zhù)流量計的完善,其差值變小了,也即使用部門(mén)越多,其消耗越少。
(2)長(cháng)期運行時(shí),它以其特殊結構,當精度經(jīng)實(shí)際確定后(約為0.5%~1%測量值),精度沒(méi)有明顯變化。
(3)它的信號輸出有三種形式:脈沖、模擬、數字信號,可通過(guò)電路板的開(kāi)關(guān)切換,由于其輸出頻率與流量呈線(xiàn)性關(guān)系,量程比大。對實(shí)驗企業(yè)來(lái)說(shuō),有時(shí)二個(gè)用氣點(diǎn),有時(shí)七八個(gè)用氣點(diǎn),非常適合采用氮氣流量計測量飽和蒸汽。
(4)通過(guò)以上試驗,可根據產(chǎn)量,每日記錄每臺氮氣流量計的用量,以備停電數據丟失用作參考。
(5)在試驗過(guò)程中,發(fā)現該方法存在智能流量積分儀內缺少斷電保護,需要保持電池的有效供電,否則需要參數的重新設定,未加壓力補償的流量計參數的正確設定尤其重要它對流量示值影響很大等不足問(wèn)題
6、結束語(yǔ)
氮氣流量計的使用,改變了過(guò)去蒸汽計量估猜的現象,為啤酒企業(yè)節能降耗,經(jīng)濟效益增加,科學(xué)管理提供了重要依據,它的準確、可靠,保證了企業(yè)生產(chǎn)的效率,特別是對機械化、自動(dòng)化、綠色低碳生產(chǎn)起到了積*的促進(jìn)作用。
在工業(yè)生產(chǎn)中對于蒸汽的測量是一項普遍存在的一項工作，蒸汽的使用范圍很廣泛，無(wú)論是作用于加熱/加濕；產(chǎn)生動(dòng)力；作為驅動(dòng)，都發(fā)揮了重要的作用。
蒸氣的形式有兩種：飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽，雖然都是由水分子組成的汽化形態(tài)，但兩者的特性區別很大，本文所提到的氮氣流量計主要是用于飽和蒸汽。飽和蒸汽具有很多優(yōu)點(diǎn)，特別是在100℃ （212 ℉）及以上的溫度下，這使得它成為了出色的熱源，其中的一些優(yōu)點(diǎn)如下：
| 特點(diǎn) | 優(yōu)點(diǎn) |
| 利用潛熱快速，均勻的加熱 | 提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率 |
| 控制壓力就可以控制溫度 | 可以迅速的確定和控制溫度 |
| 傳熱系數高 | 要求傳熱面積相對較小，能夠有效的減少初期的設備投入。 |
| 原料是水 | 安全清潔且低成本 |
幾乎所有酒企的釀造工藝都離不開(kāi)蒸汽。因為蒸汽品質(zhì)的穩定性，對酒的純度、產(chǎn)量起著(zhù)決定性作用。因此說(shuō)，飽和蒸汽的計量是啤酒生產(chǎn)中節能降耗的關(guān)鍵也是難點(diǎn)，生產(chǎn)中曾嘗試使用孔板流量計測量飽和蒸汽,由于存在:易凍、易堵、易漏、易使變壓器老化,維護費時(shí)寸、費力,需要定期排污、清洗、消漏、更換導壓管、閥門(mén)等生產(chǎn)上又難以停產(chǎn)維護、清洗;故多年來(lái)是管理中的一個(gè)盲區,雖有流量計量,但蒸汽計量難以解決,節能降耗和精細化管理難以落到實(shí)處,這一問(wèn)題的解決具有現實(shí)意義。
2、試驗方法
根據文獻檢索和生產(chǎn)實(shí)際,作者在氮氣流量計測量飽和蒸汽方面進(jìn)行了積*的探索。氮氣流量計是上世紀70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型流量?jì)x表,與其他形式流量計比較,具有內部無(wú)可動(dòng)部件,構造簡(jiǎn)單,使用壽命長(cháng),線(xiàn)性測量范圍寬,互換性強,穩定性好,測量精度高,安裝方便,特別適用于飽和蒸汽的連續計量。
氮氣流量計工作原理是應用“卡門(mén)渦街”原理和現代電子技術(shù)設計制造的一種流量計,當被測流體經(jīng)三角柱時(shí),在柱的兩側交替產(chǎn)生旋渦,形成“渦街”,該旋渦的發(fā)生頻度與流體的速度成正比,在一定條件下,符合
f=Sv/d……①
式中:f:旋渦發(fā)生頻度ⅴ:流速d:三角柱寬度
S:系數(斯特羅哈數)
流體旋渦對三角柱產(chǎn)生交替變化的壓力,由壓電信號傳感器檢測成電信號經(jīng)前置放大器進(jìn)行放大,變成標準電信號輸出
3、儀表的選型與安裝
(1)根據試驗具體情況,作者三年內分批安裝了數臺蒸汽流量計,采用VA型壓電式氮氣流量計變送器,配用EL9201智能流量計算儀進(jìn)行飽和蒸汽流量計量。
(2)安裝氮氣流量計時(shí),為保證測量精度,直管段長(cháng)度要達15D以上,出口端直徑段不小于5D所選測量點(diǎn),流量信號傳輸線(xiàn)周?chē)鸁o(wú)強電磁場(chǎng)干擾,采用屏蔽線(xiàn)接線(xiàn)。
(3)由于蒸汽僅供企業(yè)內部使用,為節約費用,只對總表(即產(chǎn)氣表)設置壓力自動(dòng)補償裝置,其余在編程中采取人工對壓力進(jìn)行修正。
4、試驗結果
從三年來(lái)對氮氣流量計測量飽和蒸汽的試驗數據統計,由圖和表可看出對飽和蒸汽的計量效果。
5.結果和討論
(1)綜上數據,圖表可看出氮氣流量計測量飽和蒸汽,流量數據顯示清晰,穩定可靠,其產(chǎn)、用氣量隨著(zhù)流量計的完善,其差值變小了,也即使用部門(mén)越多,其消耗越少。
(2)長(cháng)期運行時(shí),它以其特殊結構,當精度經(jīng)實(shí)際確定后(約為0.5%~1%測量值),精度沒(méi)有明顯變化。
(3)它的信號輸出有三種形式:脈沖、模擬、數字信號,可通過(guò)電路板的開(kāi)關(guān)切換,由于其輸出頻率與流量呈線(xiàn)性關(guān)系,量程比大。對實(shí)驗企業(yè)來(lái)說(shuō),有時(shí)二個(gè)用氣點(diǎn),有時(shí)七八個(gè)用氣點(diǎn),非常適合采用氮氣流量計測量飽和蒸汽。
(4)通過(guò)以上試驗,可根據產(chǎn)量,每日記錄每臺氮氣流量計的用量,以備停電數據丟失用作參考。
(5)在試驗過(guò)程中,發(fā)現該方法存在智能流量積分儀內缺少斷電保護,需要保持電池的有效供電,否則需要參數的重新設定,未加壓力補償的流量計參數的正確設定尤其重要它對流量示值影響很大等不足問(wèn)題
6、結束語(yǔ)
氮氣流量計的使用,改變了過(guò)去蒸汽計量估猜的現象,為啤酒企業(yè)節能降耗,經(jīng)濟效益增加,科學(xué)管理提供了重要依據,它的準確、可靠,保證了企業(yè)生產(chǎn)的效率,特別是對機械化、自動(dòng)化、綠色低碳生產(chǎn)起到了積*的促進(jìn)作用。