威力巴流量計(jì)在轉(zhuǎn)爐煙氣和煤氣計(jì)量中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2024-02-13 11:10:06來源：hseauto.cn來源：..
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在計(jì)量領(lǐng)域中，流體流量的檢測(cè)是各行各業(yè)加強(qiáng)能源管理、進(jìn)行財(cái)務(wù)結(jié)算、經(jīng)濟(jì)核算、效益分析評(píng)價(jià)以至決策的重要依據(jù)。也是企業(yè)監(jiān)控生產(chǎn)過程，使其優(yōu)質(zhì)、高效、安全、平穩(wěn)運(yùn)行、改善環(huán)境的重要手段。從另一個(gè)角度上說，計(jì)量就是眼睛、就是金錢、就是效益。現(xiàn)代企業(yè)對(duì)流量計(jì)量的要求越來越高，主要反映在穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性上。在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中的煤氣及煙氣流量檢測(cè)就很具有代表性。
威力巴流量測(cè)量系統(tǒng)
利用差壓原理進(jìn)行流量測(cè)量是當(dāng)今世界上最可靠的流量測(cè)量方式之一，其代表產(chǎn)品——孔板有著悠久的歷史，人們對(duì)它的安裝、使用和檢修都非常熟悉。
流量測(cè)量系統(tǒng)由節(jié)流裝置（差壓發(fā)生器）、差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表組成。
隨著電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，變送器、積算儀等二次儀表的精度、靈敏度發(fā)生了質(zhì)的變化，達(dá)到了極高的水平。但是，幾十年來一次源的檢測(cè)水平始終沒有重大突破，成了制約差壓式流量測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無法發(fā)揮應(yīng)有的高效率。
近年來，隨著威力巴等流量計(jì)的出現(xiàn)，使得一次源的測(cè)量精度、重復(fù)性和可靠性達(dá)到一個(gè)嶄新高度。
威力巴探頭、差壓變送器加上積算儀等二次儀表，構(gòu)成了當(dāng)今世界最高水平的差壓流量測(cè)量系統(tǒng)。如圖1所示。
圖1、威力巴流量測(cè)量系統(tǒng)圖
1.威力巴工作原理
當(dāng)流體流過探頭時(shí)，在其前部產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。
根據(jù)伯努利方程，流體流過探頭時(shí)速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后在探頭后部產(chǎn)生部分真空，并且在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)旋渦。
均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素。
低壓信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)均速探頭的精度和性能起決定性作用。
威力巴均速流量探頭能精確的檢驗(yàn)到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。
威力巴均速流量探頭在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔，使準(zhǔn)確檢測(cè)平均流速成為可能。
2.差壓與流量的關(guān)系
威力巴流量計(jì)所產(chǎn)生的差壓與流量的關(guān)系是：
威力巴在線安裝
對(duì)于在管道煙氣和低壓煤氣的管道上安裝威力巴流量計(jì)，有時(shí)可以在線安裝，具體方法是：
第一，先將在線型號(hào)的探頭截止閥安裝好，再裝上在線開孔工具。
第二，打開閥門，用在線工具打通管道，鉆孔過程中不會(huì)有任何漏洞。
第三，開完孔后，將工具縮回，關(guān)閉探頭截止閥門。
第四，取下在線開孔工具。
第五，裝上在線式的威力巴。
第六，打開閥門，將探頭插入管道。
威力巴流量計(jì)的防堵塞設(shè)計(jì)
威力巴流量探頭以其卓越的防堵設(shè)計(jì)，徹底擺脫了阿牛巴等插入式流量探頭易堵塞的弊端，使均速管流量探頭的防堵水平達(dá)到了空前的高度。
1.探頭高壓取壓孔不會(huì)被堵
探頭的前部形成高壓區(qū)，壓力略高于管道靜壓，阻止了顆粒進(jìn)入。因?yàn)椋涸谔筋^的高壓取壓孔處流體的速度是零，沒有物體會(huì)進(jìn)入取壓孔。
剛開機(jī)時(shí)，流體在管道靜壓作用下，進(jìn)入彎管，很快形成了壓力平衡的狀態(tài)。當(dāng)壓力平衡狀態(tài)形成后，流體在彎管進(jìn)口處遇到高壓，繞道而行，不在進(jìn)入彎管中。
2.威力巴的低壓取壓孔實(shí)現(xiàn)本質(zhì)防堵
一般情況下，灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的后部。這就是為什么秋天的樹葉總是集中在背風(fēng)的房子后面的原因。其它的探頭由于低壓取壓孔取在探頭尾部真空區(qū)，在渦街力的作用下，探頭的低壓取壓孔很快地被渦流帶來的雜質(zhì)堵死。
威力巴的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使低壓取壓孔位于探頭側(cè)后兩邊，流體分離點(diǎn)和尾跡區(qū)的前部。這種設(shè)計(jì)從本質(zhì)上防止了堵塞并且能產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的低壓信號(hào)。
3.連續(xù)工作的威力巴從根本上杜絕了堵的可能，但是在以下情況下，威力巴仍要注意防堵：
第一、當(dāng)引壓管泄漏，探頭高壓平衡區(qū)遭到破壞，雜質(zhì)中直徑較小的顆粒就有可能進(jìn)入取壓孔。
第二、當(dāng)管道處于停產(chǎn)時(shí)，由于分子的布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔。
第三、系統(tǒng)頻繁開停機(jī)，在高壓區(qū)形成的瞬間，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔，日積月累，就有可能造成探頭的堵塞。
第四、介質(zhì)中有大量的焦油，藻類生物，或者含有纖維狀的物質(zhì)，也有可能造成探頭的堵塞。
4.轉(zhuǎn)爐煤氣具有以下特點(diǎn)：
第一、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)是間歇性的。
第二、引壓管用久了容易產(chǎn)生部分泄漏。
第三、抽風(fēng)機(jī)頻繁開、停機(jī)；頻繁高、低速切換運(yùn)行。
第四、轉(zhuǎn)爐停產(chǎn)時(shí)，或自用煤氣柜停產(chǎn)時(shí)，必須使用混合煤氣。
第五、轉(zhuǎn)爐煤氣及混合煤氣中含有大量的焦油等含有纖維狀物質(zhì)。
根據(jù)以上特點(diǎn)，小顆粒很容易就進(jìn)入取壓管，造成堵塞。為此，在高低壓取壓區(qū)另外安裝一套反吹掃系統(tǒng)就顯得十分必要。如圖2所示
以上5個(gè)閥門可采用電動(dòng)球閥，由PLC進(jìn)行適時(shí)控制。
反吹掃系統(tǒng)的工作原理是：
一、工作時(shí)，閥門1、閥門2、閥門5處于關(guān)的位置；閥門3、閥門4則處于開的位置。此時(shí)吹掃氮?dú)獗婚y門1、閥門2關(guān)斷，閥門5是平衡閥。威力巴流量計(jì)檢測(cè)出來的差壓直接進(jìn)入差壓變送器，從而達(dá)到檢測(cè)流量的目的。
二、吹掃時(shí)，先將閥門5打開；避免損壞差壓變送器，然后關(guān)閉閥門3、閥門4；再把閥門1、閥門2打開。氮?dú)馔ㄟ^閥門1、閥門2對(duì)威力巴流量計(jì)進(jìn)行吹掃。
三、吹掃結(jié)束后，必須將閥門1、閥門2、閥門5關(guān)閉；將閥門3、閥門4打開；讓系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
使用效果
三鋼閩光股份有限公司煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煙氣流量是一個(gè)老大難的問題，為了解決這一問題，我們考察了不少同類型企業(yè)，他們的情況與我們類似，有的安裝了渦街流量計(jì)，大部分干脆就不安裝流量計(jì)，使用效果可想而知。由于管道直徑較大，考慮到抽風(fēng)除塵的效果，不便縮管，于是，使用插入式渦街流量計(jì)，試用了多個(gè)廠家的產(chǎn)品，仍無法解決該流量的檢測(cè)問題。尤其是使用一個(gè)星期之后，檢測(cè)探頭便被帶粘性的物質(zhì)給粘住了，根本無法檢測(cè)到實(shí)際流量值，而節(jié)流裝置亦無法解決堵塞問題。于是我們抱著試試看，與威力巴取得聯(lián)系，先安裝一套試用，結(jié)果令我們非常滿意。雖然轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)頻繁開、停機(jī)，但仍使用了半年才有堵塞現(xiàn)象，這已是使用時(shí)間最長的流量計(jì)了，于是我們考慮加裝反吹系統(tǒng)。之后，從此沒有出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。
轉(zhuǎn)爐煉鋼中，當(dāng)冶煉到一定時(shí)間，CO的含量達(dá)到一定量和O的含量低于一定量時(shí)，煙氣就是煤氣，可以回收利用，以利于降低成本。回收的煤氣進(jìn)入煤氣柜，然后送給各個(gè)用戶使用。經(jīng)過比較，回收煤氣時(shí)，煙氣的回收量與回收到煤氣柜內(nèi)的煤氣量相符，而煤氣柜內(nèi)的煤氣量又與用戶的實(shí)際使用量相符。檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)多次與風(fēng)機(jī)的做功能力驗(yàn)算也基本符合實(shí)際流量值。由此說明，威力巴流量計(jì)在煙氣和煤氣計(jì)量應(yīng)用中是可行的。目前，威力巴流量計(jì)已成為該廠檢測(cè)含塵量較多的流體流量的主要手段。
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