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毕托巴流量计在酒钢煤气计量中的应用

作者:华恒仪表 发布日期: 2020-08-11 二维码分享

  通过对煤气流量计存在的耐脏污性差和不易安装、维护等问题的调查和分析,了解了毕托巴流量计的工作原理和性能特点,以及与孔板流量计各项参数的对比分析,介绍了毕托巴流量计在我公司煤气计量的应用。
 
  1.目前煤气计量存在问题
 
  煤气是焦化厂、炼铁厂和炼钢厂炼焦、冶炼的副产品,也是钢铁企业的主要二次能源,在焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢和热电厂等各重要生产工序均大量被使用,但由于煤气中含焦油、萘、硫化氢、灰尘和水等杂质,造成计量设备无法正常运行,计量数据失准的现象,使煤气的准确计量成为困扰我公司计量的—大难题。
 
  我公司的煤气测量采用的是威力巴流量计和孔板流量计结合使用的方式。威力巴流量计是均速管流量计的一种形式的体现,虽然安装、维护方便,但由于其取压孔面积小,故不适用于含杂质较多的煤气测量中,易形成堵塞,影响计量数据准确,增加维护量;孔板流量计是一种典型的流量计量装置,具有国家标准作为数据支持,计量数据可靠性高,但煤气中含有的焦油、萘、硫化氢、灰尘和水等杂质易附着于检测元件及导压管上,因此经常出现量值偏大(或偏小)以及导压管被堵的现象,从而影响计量数据准确性,不但造成了仪表维护人员工作量的增大且不宜维护,因此仪表的防堵问题是目前急需解决的一个难题。
 
  另外,由于孔板的安装条件要求较高:一是必须离线安装;二是越大管径的安装要求离线时间越长,现场生产情况很难同时满足这两个条件,这也是提高计量设备配备率需解决的一个现实问题。
 
  2.毕托巴流量计工作原理
 
  毕托巴流量计是采用皮托管原理提取管道中心流体流速(全压-静压=动压)再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。
 
  毕托巴流量计将传感器插入管道中心,总压孔对正流体的来流方向,总压与静压之差即为管道中心的实测差压,再由该毕托巴的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压,根据标准差压来计算流体的流量。计算公式如下:

 
  V中心:修正后的管道中心流速;AP:风洞标定修正后的标准差压;p:被测介质密度,kg/m3;K:管道修正系数。
 
  3.毕托巴流量计的性能特点
 
  ⑴可靠性高。因毕托巴流量计传感器的探针是由不锈钢材料制成,其构造非常简单,且结构设计合理,导压管内介质不流动,杂物不容易进去,所以能长时间保持测量精度。
 
  ⑵安装简便。根据管道管径及直管段情况确定在管道相应的位置上打一个相当的孔,将法兰盘进行焊接,把毕托巴流量计插入管道中心,固定即完成安装(图1)。

 
  ⑶无需维护。一次检测元件探针本身无需维护,检测元件可在线插拨,随时拨出清洗,维护方便。对于管径较大的测点,可以加装蒸汽或氮气反吹装置进行反吹。
 
  ⑷测量范围广。流量在0.2~50 000 t/h都可以精确测量。气体流速在1 m/s以上,液体流速在0.1 m/s以上的介质都可以精确测量。对低流速、小流量、大管径的测量效果尤佳。适用于气体、蒸汽和液体流量测量。
 
  ⑸节约能源。由于毕托巴流量计传感器采用了子弹头形设计,使其不仅在流量测量上保持了高精度、高强度和大量程比,还使得管道压损大大的降低了,与孔板、长颈喷嘴和V锥流量计等节流装置相比较具有明显的节能效果。毕托巴流量计是根据国际标准ISO3966《封闭管道中流体流量的测量一采用皮托静压管的速度面积法》设计的差压式流量计,是国家发改委节能信息中心推荐的一种节能型流量计。
 
  4.性能对比
 
  公司曾经将煤气测量由孔板流量计转换成威力巴流量计,但经过实践证明,威力巴流量计取压孔面积小,易堵塞,不适用于煤气的测量,但孔板流量计也存在着安装和维护受生产情况制约的问题,不利于曰常维检工作的开展,从毕托巴流量计性能特点来看,基本能够解决以上问题。现将孔板与毕托巴流量计的各项指标和参数进行了对比,具体见表1。
 
  从表1中不难看出,用于煤气的检测,毕托巴流量计的测量与维护更优于孔板。毕托巴流量计以其安装简便、压损小、强度高、不受磨损影响、无泄漏等特点可以成为替代孔板的产品,但测量数据的准确性还需对使用过程中的测量数据进行跟踪、分析,最后得以定论。
 
  5.应用效果
 
  通过对毕托巴流量计的工作原理及性能特点的了解,2014年利用6#高炉检修的机会,在6#高炉热风炉高炉煤气总管上安装了第一台毕托巴流量计,运行至今历时2年,流量检测一直稳定可靠(图2:6#高炉热风炉煤气量),没有出现过堵塞现象,达到了理想的防堵性能和稳定的取压功能,有效减少了维护工作量,并降低了工作时的危险性。另外,从测量的数据来看(图2),与分支管的数据之和基本相符,还需进一步对数据进行跟踪分析。
 


 

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