摘要:爲了解決(jue) 節流式流量計(jì) 在煤氣流量測(ce)量中存在的問(wèn)題.設計了一種(zhong)插入式氣體流(liú)量計 .包括取壓(yā)頭.取壓導通裝(zhuāng)置和密封固定(ding)裝置三部分。插(chā)入式氣體流量(liàng)計在焦爐煤氣(qì).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(liú)量測量的裝置(zhi)主要是節流式(shì)流量計,如 孔闆(pan)流量計 、 内藏 V錐(zhui)流量計 等,此類(lei)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(nan)疏通等。以焦爐(lu)煤👄氣爲例,因⁉️煤(mei)氣淨化能力不(bú)夠、雜質多、低溫(wen)時結萘等原因(yin)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(liu)裝置處管道🏃‍♂️堵(du)塞。節流裝置堵(dǔ)塞後隻能在工(gōng)藝停機時進🍉行(hang)疏通,維護機會(hui)少,難度🔞大.特别(bie)是大🥵口徑管道(dao),拆裝時需要大(da)型吊裝機具的(de)配合才能完成(cheng),費時費力。爲此(ci),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(liú)量計的工作原(yuan)理
　　插入式流量(liang)計是一種采用(yong)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(he)質量流量的差(chà)壓式流量計,用(yong)于測量介質管(guǎn)道中心的流速(sù),包🎯括取壓管和(he)取壓頭,取💋壓管(guan)内分别設㊙️置有(yǒu)全壓通道和靜(jing)壓通道,取壓頭(tóu)的應流側開設(shè)有與全壓通道(dào)連通的全壓孔(kong),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(ya)頭插人管道中(zhong)心,全壓孔🆚對正(zheng)流體的來流💃🏻方(fang)向,靜壓孔對正(zheng)流體的去流方(fang)向👉,全壓與靜壓(ya)之差即㊙️爲管道(dao)中心的實測差(chà)壓,再由該取壓(ya)頭的風洞标定(ding)曲♻️線拟✨合出該(gāi)點的标準🔆差壓(ya),根據标準差壓(ya)來計算流體的(de)流量;同時還需(xu)要用壓力💃🏻變送(song)器測出流體壓(yā)力,用熱電阻測(cè)出流體溫度,把(bǎ)标💃🏻準差壓信号(hao)、壓力信号、溫度(dù)信号同時引人(ren)流量積算🏒儀或(huo)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(tou)是插人式流量(liàng)計的重要組成(chéng)部分,用于獲♊取(qu)流體🔞産生的差(cha)壓信号。取壓頭(tou)采用弧面設計(jì)，将取壓頭插人(rén)管道中心時前(qian)側壁以及全壓(yā)孔對正流體的(de)來流方向,後側(cè)壁以及靜壓孔(kong)♌對正流體的去(qù)流方向,阻擋部(bù)位位于全壓🌈孔(kǒng)一側弧面.阻擋(dǎng)部🤞位能夠促使(shi)流體向遠離後(hòu)側壁的方向流(liú)去,減少了向後(hou)側壁流動的流(liú)體,即減少了管(guan)道内向靜壓🍓孔(kong)流動的流體,增(zēng)大了差壓,提高(gao)了測量的穩定(dìng)性和準确.度。由(you)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(ya)孔，避免了取壓(ya)頭被堵。
3.2取壓導(dao)通裝置
　　取壓導(dǎo)通裝置是把取(qu)壓頭産生的差(cha)壓傳遞給差壓(ya)變送✔️器🌈進✏️而實(shi)現物理信号轉(zhuan)換的裝置,取壓(yā)頭通過2根導壓(yā)管與上方的三(san)閥組連接,三閥(fá)組再與差壓變(bian)送器連接,從而(er)測得取壓頭兩(liang)側的标準差🌂壓(ya)。 三閥組 采用3051型(xíng)号,可與市面上(shang)的絕大部分 差(chà)壓變送器 直接(jiē)連接。導壓管采(cǎi)用小截面設計(ji),外部直徑隻有(yǒu)⭕30mm,使用過程中💛幾(ji)乎不阻擋管道(dào)内氣體流動,管(guǎn)道内氣體壓力(li)損失小。
3.3密封固(gù)定裝置
　　密封底(di)座主要用于插(chā)人式流量計的(de)固定與密封,由(you)于管💃道内㊙️的氣(qi)體可能是有毒(du)氣體,氣體洩漏(lòu)後有可能造成(cheng)重大事💜故,所以(yi)流量計的密封(feng)非常重要。密封(fēng)固定裝置主要(yao)由管道焊接底(di)座、球閥、彈性密(mì)封圈和🥰密封壓(yā)緊裝置構成，其(qí)結構如圖1所示(shi)。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(dao)的設備連接;球(qiú)閥用于對管道(dào)内的氣體進㊙️行(háng)封堵,實現流量(liàng)計插人🌈前和拔(bá)出後的管道氣(qi)體密封;彈性密(mi)封圈爲耐腐蝕(shi)耐高溫彈性石(shí)墨材質，其内徑(jìng)與☁️導壓管外徑(jìng)尺寸--緻,流量計(jì)插入後通過密(mi)封壓緊裝置對(dui)彈性密📞封圈施(shi)加壓力🍓，彈性密(mì)封圈受力後發(fa)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(fǎ).
　　插人式流量計(ji)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(jì)算出該流量計(jì)的流量倍率K。實(shi)際使用時✍️需要(yào)根據流體的密(mi)度、壓力、溫度進(jìn)🏃‍♂️行補償,流量計(jì)算選用差壓模(mó)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(wèi)介質密度,kg/m';pn爲介(jiè)質标況密度,kg/m'。
3.5安(ān)裝方法
　　插人式(shì)流量計可以斷(duàn)流安裝,也可通(tong)過帶壓開孔工(gong)具💚在線安🌐裝。安(ān)裝時,隻需在管(guǎn)道上開一直徑(jìng)30mm的圓孔，在圓孔(kǒng)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(cha)拔的特🆚性,避免(miǎn)停氣影響生産(chan),可在某些因生(sheng)産工藝要求而(er)無法停氣的計(ji)量點進行安裝(zhuang)。插入管道前,應(ying)計算插人尺寸(cùn)并檢查🍉取壓頭(tou)全壓和靜壓孔(kǒng)方向,保證安裝(zhuāng)後兩個取壓孔(kong)的端部位于管(guan)道中心線上,即(ji)管道中心處,并(bing)且使全壓孔對(duì)正流體🏃‍♀️的來流(liú)方向、靜壓孔對(duì)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(zai)山鋼股份萊蕪(wú)分公司的焦🥰爐(lú)煤氣❓、高爐煤氣(qi)、混合煤氣等煤(méi)氣流量測量,其(qi)徹底解決了孔(kong)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼闆等節流🔞元件(jian)存在安裝、測量(liang)、維護中的弊端(duan).具有測量數據(jù)準确,防堵、低壓(ya)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(liang)裝置。采用插人(rén)式流量計☎️進行(hang)煤氣計量後,煤(méi)氣計量數據更(geng)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(yè)合理🍉調度煤氣(qi)、加強成本核算(suàn)、降低能耗、提高(gāo)效益。

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