采用平衡流量计测量焦炉煤气

2019-11-14 10:54:59

引　言

焦炉煤气是冶金企业重要的产品和消耗品,焦炉煤气因其热值高,被广泛使用在炼钢、炼铁、轧钢等各项生产的加热环节; 其消耗量直接反映了各单位能耗考核指标的完成情况。因此焦炉煤气流量测量工作一直是能源计量的重点之一。但因焦炉煤气本身具有流速低、密度小,带有焦油、灰尘、水份等特点,要得到准确的焦炉煤气流量就必须解决上述因素对测量结果的影响。

1焦炉煤气流量的测量难度

焦炉煤气是一种多种气体组成的混合气体，本身具有流速低、密度小，带有焦油、灰尘水份等特点，这些杂质极易使测量装置发生粘接和堵塞，使流量测量失真，严重时会使流量测量装置根本无法正常工作。所以焦炉煤气的测量工作相对于氧气氮气等单一成份气体要复杂得多，如何防止流量测量装置粘结、堵塞以及如何方便的处理已经被粘结、堵塞的测量装置，使其正常工作是很多钢铁企业急需要解决的难题。

2　平衡流量计的特点

平衡流量计永久压力损失低，平衡流量计的对称平衡设计，减少了涡流的形成和紊流摩擦，降低了动能的损失，在同样的工况下，与传统节流装置比较，压力损失较少了70%，接近文丘里管，从而节省了相当大的运行成本，值得大量推广。

当被测介质为湿气体而且管道水平布置时,管道底部有可能存在微量分层流动的液体,这时选用圆缺平衡能使液体从下半部的圆缺部分顺利通过节流件,而不会像标准平衡那样将液体阻挡在节流件前,以致积液,影响测量精确度。同样道理,当被测气体中含有粉尘时,由于粉尘密度比气体大得多,有些颗粒容易贴近管道底部被气流带走; 选用圆缺平衡,颗粒也能顺利通过节流件,而不会像标准平衡那样颗粒在节流件前堆积,解决了介质粘结、赌塞管道的状况。

3　影响平衡测量的因素

3. 1　平衡自身特点对测量的影响

平衡前后直管段内壁沉积物对流量测量的影响主要包括两个部分, ( 1)使节流件开孔面积与管道截面之比m发生变化对流量测量的影响; ( 2)圆缺孔有效面积变小对流量测量的影响。前者影响与标准平衡相似。但在管道截面积缩小的同时,圆缺孔有效面积也缩小一些。因此m值变化不大。例如有一副DN 1000的平衡,m= 0. 49,管道内壁被均匀结了一层20 mm厚的沉积物后,管道截面积减小为0. 723 8 m² ,而圆缺孔面积约减小为0. 357 4 m² , (将圆缺孔圆弧看作与管道圆弧相切) ,m 仍为0. 49; 后者的影响较大,因为无沉积物时,开孔面积为0. 3848 m2 ,而沉积物厚度为20 mm时,开孔有效面积为0. 354 7 m2 ,约为无沉积物时的92. 18% ,此时仪表示值约偏高8. 5% 。而圆缺孔半径为管道半径的0. 98, 20 mm厚的沉积层仅有10 mm 阻挡了圆缺孔,所以实际影响只有8. 5%的一半。

3. 2　介质密度低对流量测量的影响

焦炉煤气的密度几乎是冶金行业所有需要进行流量测量中被测介质密度最小的一种介质,在标准状态下他的密度只有0. 46 kg /m³ ,介质密度低对于那些利用介质动量原理进行流量测量的各种仪表来说(如: 平衡流量计; 威力巴流量计; 针式流量计; 弯管流量计等等) ,在同样流速条件下他所能产生的差压信号值相对比较小,这会增加流量测量的难度。

3. 3　介质密度温压补偿对流量测量准确性的影响

为了保证气体(包括蒸汽)介质流量测量的准确性,必须在测量介质流量的同时测量出介质的温度和压力值,利用二次仪表具备的运算补偿功能在线对介质的密度进行计算和补偿。人们在认识温压密度补偿的重要性方面还是有一点重视不够,其实,正确计算出工作状态下介质的真实密度,及时进行密度补偿是保证流量测量系统正常、准确工作的重要前提,在流量计算公式中,介质的密度和流量传感器产生的差压值是处于同样重要的位置上,密度偏差造成的流量测量不准确与差压变送器不准确造成的测量误差是完全一样的。

除了要重视会直接影响系统的测量精度的差压变送器的质量和精度外,还应该重视煤气流量测量系统必须具备一般气体在线密度计算补偿功能。

4　平衡流量计的安装

平衡只适于安装在水平或倾斜管道上,不能在垂直管道上使用。如被测流体中含有固体颗粒时,开口或缺口应置于下方; 如液体中有气体析出时,开口或缺口应置于上方;取压口处在圆缺口。平衡测量的一般要求与安装要求可参考标准平衡。

5　结束语

在冶金行业,采用平衡测量焦炉煤气流量是一种较好的选择。

参考文献:

[1 ]　张茂松.对影响焦炉煤气流量测量因素的分析[ J].工业计量, 2007, 17( 4): 32— 33.

[2 ]　中国冶金建设协会.钢铁企业过程检测和控制自动化设计手册[M ].北京: 冶金工业出版社, 2000.

本文地址：http://www.shyoufu.cn/hyzx/696.html

我要留言