摘要:爲了解決(jué) 節流式流量計(jì) 在煤氣流量測(cè)量中存在的問(wèn)題.設計了一種(zhong)插入式氣體流(liu)量計 .包括取壓(ya)頭.取壓導通裝(zhuang)置和密封固定(dìng)裝置三部分。插(chā)入式氣體流量(liang)計在焦爐煤氣(qi).高爐煤氣、混合(hé)煤氣等煤🔞氣流(liú)☂️量測量應用後(hòu),煤氣計量數據(ju)更加精準.生産(chan)更加💜穩定,降低(dī)了生成成本。
　　目(mù)前用于煤氣流(liu)量測量的裝置(zhì)主要是節流式(shi)流量⛹🏻‍♀️計🌈,如 孔闆(pan)流量計 、 内藏 V錐(zhui)流量計 等,此類(lèi)流量測量裝置(zhì)在使用中存在(zài)多個弊端,如需(xū)要🐆停産安裝、壓(yā)損大、易堵塞、難(nán)疏通等。以焦爐(lú)煤氣爲例,因🧑🏽‍🤝‍🧑🏻煤(méi)氣淨化🏒能力不(bu)夠、雜質多、低溫(wēn)時結萘🛀🏻等原因(yīn)造成節流裝置(zhì)堵塞，嚴重影響(xiang)煤氣流量計量(liang),甚至造成節流(liú)裝🐕置處管道堵(dǔ)塞。節流裝置堵(du)塞後隻能在工(gong)藝停機時進行(hang)疏通,維護機會(hui)少,難度👈大.特别(bié)是大🏃口🌈徑管道(dào),拆裝時需要大(da)型吊裝機具的(de)配合才㊙️能完成(chéng),費時費力。爲此(cǐ),需🆚研發-種能防(fáng)堵、低壓損、可在(zài)線安裝✍️維護的(de)插入式氣體流(liu)量計。
2插人式流(liu)量計的工作原(yuán)理
　　插入式流量(liang)計是一種采用(yòng)皮托管原理提(ti)取管道中心流(liu)速再換算成流(liú)體體積流量和(hé)質量流量的差(chà)壓✊式流量計🍉,用(yong)于測量介質管(guan)道中心的流速(su),包括取壓管和(he)取壓頭,取🈲壓管(guǎn)内🚶‍♀️分别設置有(you)全壓通道和靜(jìng)壓🌈通道,取壓頭(tou)的應流側開設(she)有與全壓通🤟道(dao)連通的全壓孔(kǒng),背流測開設有(you)與靜壓通道連(lian)通💯的靜壓孔。工(gong)作時,将插人式(shi)流量計的取壓(yā)頭插人管道中(zhong)心,全壓孔對正(zhèng)流體的來流方(fāng)向,靜壓孔對正(zhèng)流體的去流方(fang)向,全壓與靜壓(ya)之差即爲管道(dào)中心的實測差(cha)壓,再由該取壓(yā)頭♉的風洞标定(dìng)曲線拟合出該(gai)點的标準差壓(ya),根🙇‍♀️據标準差壓(yā)來計算流體♊的(de)流量;同時還需(xū)要用壓力變送(song)器測出流體壓(ya)力❌,用熱電阻測(cè)出流體溫度,把(ba)标準差壓信号(hào)、壓力信号、溫度(du)信号同時引人(ren)流量積算儀或(huò)♌進入DCS系統,一方(fang)面對取壓頭的(de)流量方程進行(háng)計🤟算,另一方面(mian)對🏒流體進行壓(yā)力、溫度補償,以(yǐ)保證測量精度(dù)。
3插入式流量計(jì)的設計與安裝(zhuang)
3.1取壓頭
　　取壓頭(tóu)是插人式流量(liang)計的重要組成(cheng)部分,用于獲取(qu)流體産生🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的差(chà)壓信号。取壓頭(tóu)采用弧面設計(jì)，将⁉️取壓🔴頭插♉人(ren)管道中心時✉️前(qián)側壁以及全壓(yā)孔對正流體的(de)🏃來流方向,後側(ce)♌壁以及靜壓孔(kong)🔱對正流體的去(qu)流方向,阻擋部(bù)位位于全壓孔(kong)一側弧面.阻擋(dang)部位能夠促使(shi)流體向遠離後(hou)側壁的方向流(liú)去,減少了向後(hòu)側壁流動的流(liú)體,即減😄少了管(guǎn)道内向靜壓孔(kǒng)流動的流體,增(zeng)大了差壓,提高(gao)了測量的穩定(ding)性📐和🌍準确.度。由(yóu)于全壓孔正對(duì)來流方向,孔内(nei)會形成💛高壓區(qu),壓力略高于管(guan)👉道内壓力,從而(er)阻止氣體中的(de)雜質進入全壓(yā)孔，避免了取壓(yā)頭被堵。
3.2取壓導(dǎo)通裝置
　　取壓導(dǎo)通裝置是把取(qǔ)壓頭産生的差(chà)壓傳遞給差壓(yā)變送器進而實(shí)現物理信号轉(zhuan)換的裝置,取壓(ya)頭👅通過2根導壓(yā)管與上💋方的三(san)閥組連接,三閥(fa)組再與差壓變(bian)送器連接,從而(ér)測得取壓頭兩(liǎng)側的标準差壓(yā)。 三閥組 采用3051型(xíng)号,可與市面上(shàng)的絕大部分 差(cha)壓變送器 直接(jie)連接。導壓管采(cǎi)用小截面設計(ji),外部直徑隻有(you)30mm,使用過程中幾(jǐ)乎不阻擋管道(dào)内氣體流動,管(guǎn)道内氣體🙇🏻壓力(lì)損失小。
3.3密封固(gu)定裝置
　　密封底(di)座主要用于插(cha)人式流量計的(de)固定與密封,由(you)于管道内的氣(qì)體可能是有毒(du)氣體,氣體洩漏(lou)後有可能造🎯成(chéng)重大事故,所以(yǐ)流量計的密封(feng)非常重要。密封(feng)固定裝置主要(yào)由管道焊接底(dǐ)🌈座、球閥、彈性密(mi)封圈和密封壓(ya)緊裝置構成，其(qí)結構如圖1所示(shì)。其🔴中管道焊接(jie)底座直接焊接(jie)在管道上💯,實現(xiàn)流量計與管道(dào)的設㊙️備連接;球(qiú)閥用于對管道(dào)内的氣體進👨‍❤️‍👨行(hang)封堵,實現流量(liàng)計插人前和拔(ba)出後的管道氣(qì)體密封;彈性密(mi)封圈爲耐腐蝕(shí)耐高溫彈性石(shi)墨材質，其内徑(jing)與導壓管外徑(jing)尺寸--緻,流量計(ji)插入後通過🌐密(mi)封壓緊裝置對(dui)彈性密🈲封圈施(shī)加壓力，彈性密(mì)封圈受力後發(fā)生形變,與導壓(yā)管緊密貼合,從(cong)而實現🚶氣體的(de)密封。

3.4計算方法(fa).
　　插人式流量計(jì)出廠前需要用(yòng)風洞進行标定(dìng),通過标準流量(liàng)㊙️與标準差壓計(ji)算出該流量計(ji)的流量倍率K。實(shí)際使用時需要(yào)根據流體的密(mì)度、壓力、溫度進(jin)行補償,流量計(ji)🌏算選用差壓模(mo)型,其計算公式(shì)爲:

式中:M爲質量(liang)流量,kg;K爲流量倍(bei)率;△P爲差壓值,kPa;p爲(wei)介質密度,kg/m';pn爲介(jie)質标況密度,kg/m'。
3.5安(ān)裝方法
　　插人式(shì)流量計可以斷(duan)流安裝,也可通(tong)過帶壓開孔🌈工(gong)具📞在線安裝。安(an)裝時,隻需在管(guan)道上開一直徑(jìng)30mm的圓孔，在圓孔(kong)上方焊接密封(fēng)固定裝置,把流(liu)量計插入即可(ke)。因支持在線插(chā)拔的特性,避免(miǎn)停氣影響生🌈産(chǎn),可在某些因生(sheng)産工藝要求而(er)無法停氣的計(jì)量點進行安裝(zhuāng)。插入管道前,應(ying)計算插人♉尺寸(cun)并檢查🈲取壓頭(tou)全壓和💃靜壓孔(kong)方向,保☁️證安裝(zhuāng)後兩個取壓孔(kǒng)的端部位于管(guǎn)道中心線上,即(jí)管💔道中心處,并(bing)且使全壓孔對(duì)正流體☀️的來流(liu)方向、靜壓🚶‍♀️孔對(dui)正流體的去流(liú)方🔱向,整體安裝(zhuāng)方法如圖2所示(shì)。

4結語
　　插人式氣(qì)體流量計已在(zài)山鋼股份萊蕪(wu)分公司的焦爐(lú)煤氣、高爐煤氣(qì)、混合煤氣等煤(mei)氣流量測量,其(qi)徹底🙇🏻解決了孔(kǒng)闆等節流元件(jian)存在安裝、測量(liàng)、維護中的弊端(duān).具有測量數據(jù)準确📐,防堵、低壓(yā)損、可在線安裝(zhuang)維護等優點，是(shì)替代傳統🏃‍♂️流量(liàng)計的理想測量(liàng)📱裝置。采用插人(rén)式流量計進行(hang)煤氣計👨‍❤️‍👨量後,煤(mei)氣計量數據更(gèng)加精準.生産更(geng)加穩定,降低了(le)成本;爲企業的(de)生産經營提供(gong)了準🛀确、可靠的(de)監測和計量數(shù)🏃‍♂️據,有利于企業(ye)合理🐕調度煤氣(qì)、加強成本核算(suàn)、降低能耗、提高(gao)效益。

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