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淺析正確選擇二氧化硫氣體流量計(jì)的策略
點(diǎn)擊次數(shù)：2613 發(fā)布時間：2020-11-06 08:54:44
由于凈化和冷卻的原因使焦?fàn)t煤氣產(chǎn)生很多的雜質(zhì)，然而水煤氣和高爐煤氣用來加熱焦?fàn)t時也同樣會產(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)展的各類二氧化硫氣體流量計(jì)。自動化管理水平在不斷的提高，現(xiàn)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企業(yè)的要求也變的越來越高，需求也在不斷地增加，由于現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)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，所以社會上出現(xiàn)了越來越多的流量測量儀表，而且*重要的話題就是怎么樣選擇合理的流量測量儀表。
1測量流體流量的基本原理與分類
1.1基本原理
流體的流量就是指每一個截面在單位時間內(nèi)都會有流體量經(jīng)通道流過去。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截面在單位時間內(nèi)都有流體質(zhì)量經(jīng)通道流過去，即：
Q=dm/dt=PwAkg/s
②體積流量。體積流量就是指每一個截面在單位時間內(nèi)都有流體體積經(jīng)通道流過去，即：
Qv=dv/dt=wAmr3/s
在這兩個公式里，管道橫截面積mz，用A表示：管內(nèi)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(jì)算公式是：
Q=PQv
1.2流體流量儀表的分類
如圖1所示，容積式、速度式、差壓式是劃分流體流量儀表的三大類。
2.二氧化硫氣體流量計(jì)量的幾種儀表的比較
2.1孔板流量計(jì)
在目前焦化廠中所使用的差壓式二氧化硫氣體流量計(jì)*多的一種方式就是孔板二氧化硫氣體流量計(jì)，它所遵循的原理是流體流動的節(jié)流，流量的測量是利用裝置在流經(jīng)節(jié)流的過程中，流體產(chǎn)生時就會有壓力差出現(xiàn)從而就實(shí)現(xiàn)了測量的效果。孔板適用性廣，結(jié)構(gòu)簡單，并且非常的標(biāo)準(zhǔn)化而且歷史十分的悠久。設(shè)計(jì)參數(shù)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)過長期的使用，其經(jīng)驗(yàn)告訴我們必須要對煤氣壓力的下限值進(jìn)行規(guī)定，避免回火的情況發(fā)生，因?yàn)樗邢喈?dāng)大的壓損，還要對此進(jìn)行定期的清理和打掃。
2.2內(nèi)藏式雙文丘里管
如圖2所示就是內(nèi)藏式雙文丘里管的設(shè)計(jì)圖，該設(shè)備*次使用于計(jì)量濟(jì)鋼焦化廠的煤氣加熱，它是*近才開發(fā)的，由ABG儀表集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)完成。
在整個管里，內(nèi)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(dǎo)整流。當(dāng)環(huán)錐流道是由外文丘里管的內(nèi)壁和內(nèi)文丘里管的外壁形成的，流體經(jīng)流此處時，就會出現(xiàn)靜壓降低、流速加快、流通面積變小的現(xiàn)象，所以差壓就會在內(nèi)文丘里管的進(jìn)出由處產(chǎn)生，因此壓差就會變大，因?yàn)樵黾恿藘?nèi)文丘里管內(nèi)的流體流速。在流體力學(xué)中此現(xiàn)象與內(nèi)流有相似的準(zhǔn)則，所產(chǎn)生的壓差也是一種函數(shù)現(xiàn)象，它是管道內(nèi)氣體的流向，所以管內(nèi)的流量可以用壓差值來進(jìn)行測量。
清掃維修和安裝方便，有很寬的量程范圍，穩(wěn)定的性能，高精度測量，損失小，是標(biāo)準(zhǔn)孔板的3％，這些性能是在相同的條件下此流量計(jì)的*主要的特點(diǎn)，管道上的直線段不需要預(yù)設(shè)是它的另一個十分重要的特點(diǎn)，通常就對直線段的1.25D進(jìn)行預(yù)設(shè)就可以了。所以此安裝方法十分適合煤氣加熱焦?fàn)t的使用。
2.3威力巴流量計(jì)
威力巴式二氧化硫氣體流量計(jì)的截面形狀相似，而它的雙腔結(jié)構(gòu)探頭是用不銹鋼所制成的單片雙腔結(jié)構(gòu)的31b探頭，屬差壓式，它的面積在整個剖面上的分布都是一個管道的速度流體的取壓孔分布，圖3是它的基本圖。通過圖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(xiàn)了壓差△P，然而高壓的平均信號也是取壓孔的流體的一項(xiàng)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?yàn)樗鼈兪窍嗤模涣黧w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(jié)流裝置的管道里是會發(fā)生正比的平方關(guān)系。這也是因?yàn)橥Π土髁坑?jì)有方便的清洗、安裝條件，測量流量范圍寬，高精度。此流量計(jì)具有防堵的功能，但是對于焦油類的流體不好清理，只適用于清潔的流體，因?yàn)樗目讖椒浅５男。瑢τ谥惫艿陌惭b有很大的要求，并且直接影響到靜壓值的湍流過程。
2.4熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
傳感元件(TA)是較短的介質(zhì)溫度(TA)，加熱元件是較長的(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(jì)，這是一個新開發(fā)的高科技項(xiàng)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(yùn)算，并且由熱量通過元件全部帶走，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，而在價格方面也非常的高。在濟(jì)鋼焦?fàn)t中這幾項(xiàng)均有使用和試驗(yàn)，效果十分好。
① 受到安裝條件和煤氣的限制，使焦化廠的煤氣能夠更加安全更全面的適用于焦化廠生產(chǎn)內(nèi)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(yàn)證明和試用所得。②計(jì)算機(jī)技術(shù)、儀表行業(yè)和自動化行業(yè)的發(fā)展非常的迅速，所以儀表的分析與分類就證明了流體計(jì)量儀表的快速發(fā)展。
1測量流體流量的基本原理與分類
1.1基本原理
流體的流量就是指每一個截面在單位時間內(nèi)都會有流體量經(jīng)通道流過去。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截面在單位時間內(nèi)都有流體質(zhì)量經(jīng)通道流過去，即：
Q=dm/dt=PwAkg/s
②體積流量。體積流量就是指每一個截面在單位時間內(nèi)都有流體體積經(jīng)通道流過去，即：
Qv=dv/dt=wAmr3/s
在這兩個公式里，管道橫截面積mz，用A表示：管內(nèi)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(jì)算公式是：
Q=PQv
1.2流體流量儀表的分類
如圖1所示，容積式、速度式、差壓式是劃分流體流量儀表的三大類。
2.二氧化硫氣體流量計(jì)量的幾種儀表的比較
2.1孔板流量計(jì)
在目前焦化廠中所使用的差壓式二氧化硫氣體流量計(jì)*多的一種方式就是孔板二氧化硫氣體流量計(jì)，它所遵循的原理是流體流動的節(jié)流，流量的測量是利用裝置在流經(jīng)節(jié)流的過程中，流體產(chǎn)生時就會有壓力差出現(xiàn)從而就實(shí)現(xiàn)了測量的效果。孔板適用性廣，結(jié)構(gòu)簡單，并且非常的標(biāo)準(zhǔn)化而且歷史十分的悠久。設(shè)計(jì)參數(shù)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)過長期的使用，其經(jīng)驗(yàn)告訴我們必須要對煤氣壓力的下限值進(jìn)行規(guī)定，避免回火的情況發(fā)生，因?yàn)樗邢喈?dāng)大的壓損，還要對此進(jìn)行定期的清理和打掃。
2.2內(nèi)藏式雙文丘里管
如圖2所示就是內(nèi)藏式雙文丘里管的設(shè)計(jì)圖，該設(shè)備*次使用于計(jì)量濟(jì)鋼焦化廠的煤氣加熱，它是*近才開發(fā)的，由ABG儀表集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)完成。
在整個管里，內(nèi)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(dǎo)整流。當(dāng)環(huán)錐流道是由外文丘里管的內(nèi)壁和內(nèi)文丘里管的外壁形成的，流體經(jīng)流此處時，就會出現(xiàn)靜壓降低、流速加快、流通面積變小的現(xiàn)象，所以差壓就會在內(nèi)文丘里管的進(jìn)出由處產(chǎn)生，因此壓差就會變大，因?yàn)樵黾恿藘?nèi)文丘里管內(nèi)的流體流速。在流體力學(xué)中此現(xiàn)象與內(nèi)流有相似的準(zhǔn)則，所產(chǎn)生的壓差也是一種函數(shù)現(xiàn)象，它是管道內(nèi)氣體的流向，所以管內(nèi)的流量可以用壓差值來進(jìn)行測量。
清掃維修和安裝方便，有很寬的量程范圍，穩(wěn)定的性能，高精度測量，損失小，是標(biāo)準(zhǔn)孔板的3％，這些性能是在相同的條件下此流量計(jì)的*主要的特點(diǎn)，管道上的直線段不需要預(yù)設(shè)是它的另一個十分重要的特點(diǎn)，通常就對直線段的1.25D進(jìn)行預(yù)設(shè)就可以了。所以此安裝方法十分適合煤氣加熱焦?fàn)t的使用。
2.3威力巴流量計(jì)
威力巴式二氧化硫氣體流量計(jì)的截面形狀相似，而它的雙腔結(jié)構(gòu)探頭是用不銹鋼所制成的單片雙腔結(jié)構(gòu)的31b探頭，屬差壓式，它的面積在整個剖面上的分布都是一個管道的速度流體的取壓孔分布，圖3是它的基本圖。通過圖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(xiàn)了壓差△P，然而高壓的平均信號也是取壓孔的流體的一項(xiàng)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?yàn)樗鼈兪窍嗤模涣黧w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(jié)流裝置的管道里是會發(fā)生正比的平方關(guān)系。這也是因?yàn)橥Π土髁坑?jì)有方便的清洗、安裝條件，測量流量范圍寬，高精度。此流量計(jì)具有防堵的功能，但是對于焦油類的流體不好清理，只適用于清潔的流體，因?yàn)樗目讖椒浅５男。瑢τ谥惫艿陌惭b有很大的要求，并且直接影響到靜壓值的湍流過程。
2.4熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
傳感元件(TA)是較短的介質(zhì)溫度(TA)，加熱元件是較長的(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(jì)，這是一個新開發(fā)的高科技項(xiàng)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(yùn)算，并且由熱量通過元件全部帶走，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，而在價格方面也非常的高。在濟(jì)鋼焦?fàn)t中這幾項(xiàng)均有使用和試驗(yàn)，效果十分好。
① 受到安裝條件和煤氣的限制，使焦化廠的煤氣能夠更加安全更全面的適用于焦化廠生產(chǎn)內(nèi)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(yàn)證明和試用所得。②計(jì)算機(jī)技術(shù)、儀表行業(yè)和自動化行業(yè)的發(fā)展非常的迅速，所以儀表的分析與分類就證明了流體計(jì)量儀表的快速發(fā)展。