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煤氣計(jì)量?jī)x表的分析

      煤氣計(jì)量?jī)x的分析原桂生中國(guó)鋁業(yè)公司山西分公司，河津Q43300礎(chǔ)上說(shuō)明了超聲波流量計(jì)在煤氣計(jì)量方面優(yōu)勢(shì)。結(jié)合工作實(shí)踐對(duì)超聲波流量計(jì)在使用和調(diào)校過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)提供了解決方法，超聲波流量計(jì)在煤氣計(jì)量方面得到成功應(yīng)用。

由于氣體流量的復(fù)雜性，氣體流量?jī)x在精確度靠性等方面都明顯劣于液體流儀。特別坫大口徑含塵量大低流速帶有腐蝕性的煤氣的計(jì)量問(wèn)多。下面對(duì)近年來(lái)化焙燒爐煤量?jī)x作闡述和比較，為解決大管徑煤氣計(jì)量問(wèn)提供參考。

1流量計(jì)在焙燒爐上的應(yīng)用情況我廠先后投運(yùn)的234始燒爐都曾用渦輪流量計(jì)阿牛巴流量計(jì)作為計(jì)量?jī)x，但由于種種原因效果均不理想。直到采用了上海寶音電子有限公司專門設(shè)計(jì)生產(chǎn)的適用于測(cè)量煤氣的賈22188型超聲波流量計(jì)，問(wèn)才得到較好的解決= 2渦輪流量計(jì)2輪流量計(jì)原理面與流體流向有夾角，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管近1均流，成正比。渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號(hào)。在定的流量雷諾數(shù)范圍內(nèi)，該電脈沖信號(hào)與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成比。渦輪流量的理論流量方程為度粘度等，渦輪結(jié)構(gòu)參數(shù)渦輪傾角渦輪直徑流道截面積等有關(guān)的參數(shù)；5為與渦輪頂隙流體流速分布有關(guān)的系數(shù)，為與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)22渦輪流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)禍輪流量計(jì)精度高重復(fù)性好范圍度寬，但由于潤(rùn)輪流量計(jì)的測(cè)量元件是轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，并使用了軸承，葉輪的高速旋轉(zhuǎn)流體沖擊和振動(dòng)都容易造成軸承的損壞，故要求所測(cè)流體必須潔凈，在使用過(guò)程中還應(yīng)勤校準(zhǔn)。顯然，渦輪流量計(jì)用于臟污氣體的計(jì)量時(shí)易使葉輪與軸承粘住，造成測(cè)量不準(zhǔn)確。再就是渦輪流量計(jì)易受介質(zhì)物性和流體流動(dòng)特性的影響，愈是高精確度，其影響愈敏感，例如介質(zhì)臟污結(jié)垢使葉片及通道發(fā)生變化，流量計(jì)特性亦隨之改變。

23渦輪流量計(jì)在焙燒爐的運(yùn)行情況3焙燒爐丁燃燒器的煤氣計(jì)量使用渦輪流量計(jì)，由于1并非持續(xù)運(yùn)行，所以在冬天存在啟動(dòng)時(shí)葉輪粘死的情況，需要拆卸清理，非常不便。另外煤氣成分和工況的變化，影響參數(shù)4難以保證精度。儀長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損在所難免，這當(dāng)然會(huì)影響測(cè)量精度，嚴(yán)重磨損甚至造成儀無(wú)法工作。

3阿牛巴流量計(jì)31阿牛巴流量計(jì)原理可牛巴流量計(jì)也叫均速管流量計(jì)，它是根沿直徑插入管道中的空金屬桿，在迎向流體流動(dòng)方向有成對(duì)的測(cè)壓孔，般說(shuō)來(lái)是兩對(duì)，但也有對(duì)或多對(duì)的，其外形似笛。迎著流面的多點(diǎn)測(cè)壓孔測(cè)量的是正壓，背著流面的多點(diǎn)測(cè)壓孔測(cè)量的是負(fù)壓。阿牛巴流量計(jì)是利用測(cè)量流體的前后壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量，其流量計(jì)算基本公式為速管的流量系數(shù)；為工作狀態(tài)下管道內(nèi)截面面積，m2；e為工作狀態(tài)下流體流過(guò)檢測(cè)桿時(shí)流束的膨脹系數(shù)為流體的密也廣為壓，阿牛巴流量計(jì)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝維護(hù)方便壓損小大管徑測(cè)量，相對(duì)價(jià)格便1呵牛巴的測(cè)量原理及流量計(jì)算方法，決定了它不可能有理想的測(cè)量準(zhǔn)確度流量系數(shù)不確定度為工況條件變化較大時(shí)，實(shí)際測(cè)量誤差會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)標(biāo)定值流體對(duì)迎面取版孔的邊緣磨損也會(huì)使流系數(shù)逐漸發(fā)生改變，這與孔板銳邊磨蝕相似，造成性能不穩(wěn)定。在測(cè)量臟污氣體時(shí)，取壓孔容易堵由測(cè)量原理知道它測(cè)的是正對(duì)流體前后的壓差，堵塞以后就造成差壓知值不斷減小，由流量計(jì)算公式我們可以看出所測(cè)流量隨差壓值知的變化準(zhǔn)確度降低。另外安裝對(duì)準(zhǔn)也是1難，安裝，必須確保取壓孔與流線行。

稍有傾斜即引起測(cè)量誤差。同時(shí)，由于煤氣壓力低流速慢，形成壓差低。小量壓差在量程中占較大比例，極容易形成很大誤差33阿牛巴流量計(jì)在焙燒爐的運(yùn)行情況19的煤氣計(jì)量用阿牛巴流量計(jì)，由于焙燒爐所的煤氣是發(fā)生爐煤氣和焦?fàn)t煤。它含有較的水和煤焦油。取壓孔容易堵塞，而生產(chǎn)又不允許作線清理，長(zhǎng)周期對(duì)知值有較大的影響。而且煤氣臟，清理起來(lái)很麻煩，需要高壓風(fēng)沖。若風(fēng)壓不夠，則很難沖開(kāi)，維護(hù)起來(lái)極為不便4時(shí)差式超聲波流量計(jì)41時(shí)差式超聲波流量計(jì)原理當(dāng)超聲波穿過(guò)流動(dòng)的流體時(shí)，在同傳播距離內(nèi)，其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量雷諾數(shù)范圍內(nèi)，該時(shí)差與被測(cè)流體在管道中的體積流量平均流速成正比。超聲波流量計(jì)的流量方程式為管道的直徑，嗎廠為流體通過(guò)之間傳播途徑的聲近速度，為超盧波作換能器之間傳播途徑上聲道長(zhǎng)度，嗎1為傳播途徑上的軸向分量，邱為超盧波順流傳播的時(shí)間。3為超聲波逆流傳播的時(shí)間，5 42時(shí)差式超聲波流量計(jì)用于煤氣流量測(cè)量焙燒爐煤氣計(jì)量涉及到山西分公司貿(mào)易結(jié)算，其計(jì)量?jī)x是非常重要的計(jì)量?jī)x。不含顆粒物的水溶液等用時(shí)差式超聲波流量計(jì)測(cè)量技術(shù)上比較成熟，使用也較普遍，超聲波流量計(jì)大量地應(yīng)用在液體測(cè)量中應(yīng)用在山西分公司的有130多套，國(guó)內(nèi)外有許多公司生產(chǎn)這類儀。應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)成熟但普通的超聲波流量訃+能，氣阼測(cè)量。用時(shí)差式超聲波流量計(jì)測(cè)量含塵量大低流速帶有腐蝕性氣體流量問(wèn)對(duì)氣體流量汁量是1難。特，是含有0，的氣體聲能哀減力貺需要專門設(shè)計(jì)制造具有較強(qiáng)聲能發(fā)射流量測(cè)量的超聲波流量計(jì)很少。

大流量煤氣的計(jì)量問(wèn)在工業(yè)應(yīng)用中很難解決，雖然美國(guó)033公司已成功解決用時(shí)差式超聲波流量計(jì)測(cè)量氣體流量問(wèn)，但價(jià)格非常昂貴；在國(guó)內(nèi)上海寶音電子有限公司生產(chǎn)的賈22188型超聲波流量計(jì)技術(shù)方面還比較成熟，價(jià)格也只有美國(guó)，3成3公司的百分之十幾。上海寶音電子有限公司生產(chǎn)的賈22188超聲波氣體流量計(jì)根據(jù)氣體成分和流量的特點(diǎn)，采用微型高能傳感器和具有水平的超聲波超高靈敏度技術(shù)等，成功實(shí)現(xiàn)了多種氣體的準(zhǔn)確測(cè)量，解決了超聲波流量計(jì)用于煤氣流量測(cè)量問(wèn)。

43時(shí)差式超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)時(shí)差式超聲波流量計(jì)準(zhǔn)確度高重復(fù)性好量程比寬，管徑大小不受限制。從流量計(jì)算公式可以看出，用超聲波流量計(jì)所測(cè)得的流量只與超聲波在流動(dòng)流體中沿順流方向和沿逆流方向的傳播時(shí)間有關(guān)，而與氣體本身性質(zhì)無(wú)關(guān)，即不受氣體成份密度溫度等影響。

換能器它不存在堵塞問(wèn)，也不存在粘死和磨損現(xiàn)象，也無(wú)阻力，無(wú)壓力損失，無(wú)可動(dòng)部件。在以下條件，管道內(nèi)部管壁上粘結(jié)近臟污雜質(zhì)，管道內(nèi)部冷凝積7尺，換能器面覆蓋粘性油品，系統(tǒng)仍然工作正常。

還有就是安裝簡(jiǎn)單，也可不斷流拆裝維護(hù)，在線檢修極為方便1但付直符段的要求比較高。1游直管段長(zhǎng)度為10313為管道直徑144時(shí)差式超聲波流量計(jì)在焙燒爐的運(yùn)行情況2=3=4=焙燒爐共用了臺(tái)超聲波流量計(jì)。自2004年9月投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行直很穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高。故障率低維護(hù)量小。

5時(shí)差式超聲波流量計(jì)的使用51干擾問(wèn)在安裝調(diào)試期間，出現(xiàn)波形干擾比較大，找出原因是因?yàn)橛昧伺R時(shí)電源，臨時(shí)電源接地效果差，最后從供電系統(tǒng)上專門拉接電源，這問(wèn)才得以解決。這說(shuō)明超聲波流量計(jì)對(duì)電磁干擾噪聲比較敏感，在安裝中應(yīng)該注意這些問(wèn)。

52變送器的調(diào)校問(wèn)超聲波流量計(jì)自2004年9月投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行直很穩(wěn)定，只是在維滬過(guò)程中。由于沒(méi)有掌握變送器的調(diào)校方法，波形直調(diào)不好，在個(gè)月內(nèi)對(duì)變送器進(jìn)行了23次調(diào)校，不但增加了工作的維護(hù)量，而且使煤氣的計(jì)量也受到影響。超聲波流量計(jì)能否用好，變送器的調(diào)校是關(guān)鍵。因?yàn)檎{(diào)校比較復(fù)雜，通過(guò)廠家的指導(dǎo)，使我們對(duì)變送器的調(diào)校有更深的了解。使用波器付界，288調(diào)校需調(diào)。0個(gè)波形。波形的意義和調(diào)校注意事項(xiàng)如下2188超聲波流計(jì)對(duì)傳感器。兩者交替發(fā)射接收超聲波。在變送器血板16個(gè)接線柱，7 1變阻器。其中接線柱12組對(duì)應(yīng)傳感器1的波形入和0通過(guò)變阻器界4調(diào)整波形。34組對(duì)應(yīng)傳感器2波形人和0通過(guò)變阻器賈3調(diào)整波形。16組對(duì)應(yīng)傳感器1波形，迎過(guò)變；1器，調(diào)整波形。36機(jī)付應(yīng)傳感器2的波形0通過(guò)變阻器賈5調(diào)整波形。15組在初始化調(diào)校時(shí)迎過(guò)變阻器調(diào)整波形入波的波形1！所小波是對(duì)傳感器的發(fā)射波和接收波以超廣波從發(fā)射保頭到接收探頭間的傳送時(shí)間。與傳感器之間距離管道內(nèi)介質(zhì)氣體流速有關(guān)。

從波形人可以看出傳感器信號(hào)的強(qiáng)弱。強(qiáng)信號(hào)波形比較飽滿，特別是82出現(xiàn)很弱的情況時(shí)，明傳感器性能己經(jīng)下降，需要維護(hù)或更換。

波形人反映電源和信號(hào)電纜性能好壞。當(dāng)在，軸出現(xiàn)雜波或82非常雜亂時(shí)，就要檢查電源接地是否良好或電纜性能。

從波形，觀察調(diào)校情況，如2波形很+規(guī)則。

亂，需要先調(diào)，再調(diào)314遠(yuǎn)步將2調(diào)整規(guī)則寸能進(jìn)步調(diào)校3波的波形10波的波形0波的波形4只波的波形，波的波形。0波是32的擴(kuò)展。即將波器縱坐標(biāo)定位在波中的然后把，軸的單位由朵抄調(diào)為納秒所山現(xiàn)的波形。調(diào)波主要是以松定波形為準(zhǔn)，使儀準(zhǔn)確識(shí)別和汁算時(shí)間。2以波峰34為準(zhǔn)，這樣儀才能穩(wěn)定和準(zhǔn)確。調(diào)校時(shí)還應(yīng)注意將波峰85幅值調(diào)為54的0.50.75倍。

0波的波形1.所小，調(diào)整0波時(shí)應(yīng)將脈沖數(shù)量調(diào)整到24個(gè)。同時(shí)第個(gè)脈沖必須飽滿。

尸波的波形所小。8波足屏蔽波。用來(lái)城蔽5與52之間的干擾波，在兄之間的任何干擾波將不被檢測(cè)。儀第次調(diào)校，按要求調(diào)71=8在干擾波幾廣+存在時(shí)可以+用屏蔽波乃可以等于0干擾較人時(shí)?？梢裕?調(diào)大1等尸9或更大，但不能大于7；71大于7時(shí)，會(huì)把32屏蔽掉，測(cè)量將出現(xiàn)故障。

0波配合調(diào)整0波時(shí)，兩者要配合進(jìn)行，波相互影響，要反復(fù)調(diào)整多次，直到達(dá)到要求。同時(shí)下轉(zhuǎn)第66頁(yè)9節(jié)流式差壓流量計(jì)變更測(cè)量范圍較方便流量計(jì)在安裝完畢投入使用時(shí)，總會(huì)發(fā)現(xiàn)定比例的儀流量測(cè)量范圍選得不合適，不是太小就是太大。尤其是在從未安裝過(guò)流量計(jì)的管道上，提條件的人員生怕提得太小不夠用，層層加碼，往往將流量上限取得太高。儀投入運(yùn)行時(shí)才發(fā)現(xiàn)，實(shí)際流量比原來(lái)估計(jì)的流量小得多，對(duì)于選用渦街流量計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)，甚至?xí)l(fā)現(xiàn)流量傳感器無(wú)脈沖輸出。對(duì)于選用節(jié)流式差壓流量計(jì)的設(shè)計(jì)中，流量值有時(shí)只有滿度值的2制3作為預(yù)防措施，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員，往往將差壓上限選在適中的數(shù)值，例如低壓蒸汽，選差壓上限為4060設(shè)1這樣，當(dāng)開(kāi)后如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際流量略微超過(guò)滿量程或相對(duì)值偏低，就可對(duì)差壓上限進(jìn)行重新計(jì)算，然后用手持終端重新設(shè)置差壓變送器的測(cè)量上限。而對(duì)于旋渦流量計(jì)，旦發(fā)現(xiàn)口徑選的不合適，只能用更換次的方法去解決。

要換臺(tái)口徑與原設(shè)計(jì)不同的渦街流量計(jì)，對(duì)于個(gè)使用大量?jī)x的老企業(yè)來(lái)說(shuō)，或許不是件困難或工程公司來(lái)說(shuō)，就是件困難的事。

10結(jié)束語(yǔ)節(jié)流式差壓流量計(jì)的主要不足是范圍度不夠大，較長(zhǎng)的引壓管線導(dǎo)致安裝麻煩，而且易漏易堵易凍結(jié)，易引起差壓信號(hào)的傳遞失真。近些年的改進(jìn)主要有，差壓變送器的精度等級(jí)得到大幅度提高，從早先的1.5級(jí)提到后來(lái)的5級(jí)。再到現(xiàn)在的1級(jí)甚至0.7繳。在相對(duì)流量低于3，時(shí)，節(jié)流裝置送上接第59頁(yè)要保證1波中的波峰81與0波中的第個(gè)脈沖的波峰相同，這點(diǎn)非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到調(diào)校質(zhì)量。

53超聲波流量計(jì)探頭的維護(hù)問(wèn)由于煤氣成分比較復(fù)雜，特別是除塵不好的煤氣含有大量腐蝕性成分，有時(shí)候在提給生產(chǎn)廠方的介質(zhì)成分時(shí)，煤氣成分不定提得很準(zhǔn)確，有些沒(méi)有提到的腐蝕成分就會(huì)腐蝕探頭，沒(méi)有除塵的煤氣腐蝕性更強(qiáng)。

使用中，發(fā)現(xiàn)有段時(shí)間探頭的保護(hù)外殼大量被腐蝕其原因圮煤氣沒(méi)有除塵為防止探頭被腐濁和污染，方面提供給廠方的介質(zhì)成分位拈特殊情況盡量準(zhǔn)確；另方面探頭的定期檢查清洗和維護(hù)，對(duì)提尚超聲波接收效率和儀準(zhǔn)確計(jì)量也是十分必要出的差壓信號(hào)也能到精確測(cè)量，從而有利于流量測(cè)量范圍度的擴(kuò)大；流量顯儀的改進(jìn)，不僅使顯儀精確度得以提高，更重要的是制約節(jié)流式差壓流量計(jì)范圍度擴(kuò)火的流出系數(shù)非線性和可膨脹性系數(shù)影響得到補(bǔ)償，從而使節(jié)流式差壓流量計(jì)的系統(tǒng)精確度大大提高，范圍度可擴(kuò)大到10③對(duì)引壓管線的改進(jìn)體現(xiàn)在體化節(jié)流式流量計(jì)上。在體化節(jié)流式差壓計(jì)中，引壓管縮得很短，所以，改進(jìn)那存在的易漏易堵易凍結(jié)，差壓信號(hào)傳遞失真問(wèn)。安裝工程量大等問(wèn)均得到解決新的計(jì)算公式，使次元件測(cè)量不確定度進(jìn)步減小。這主要體現(xiàn)在新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)6051672003門。上。

1姜仲霞，姜濤劉桂芳。禍街流量計(jì)河。北京中國(guó)石化出版2蔡武昌，孫淮清，紀(jì)綱。流量測(cè)量方法和儀的選用。北京化學(xué)工業(yè)出版社，2001 3326241993流量測(cè)量節(jié)流裝置用孔板噴嘴文丘里管測(cè)量充滿圓管的流體流量。

4紀(jì)綱。流量測(cè)量?jī)x應(yīng)用技巧M.北京化學(xué)工業(yè)出版社，mraiingiiU6王建忠紀(jì)綱。差壓式流量計(jì)范圍度問(wèn)研究自動(dòng)化儀，2005第作者王建，電男，1965年生1987年畢業(yè)于上海交通大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位；主要研究方向?yàn)橹悄芑瘍x和流量測(cè)量。

6結(jié)束語(yǔ)通過(guò)上述分析可知，渦輪流量計(jì)阿牛巴流量計(jì)在焙燒爐的煤氣計(jì)量方面均存在缺陷，超聲波流量計(jì)在性能上有著其他流量計(jì)不可比擬的優(yōu)勢(shì)運(yùn)行穩(wěn)定故障率低測(cè)量準(zhǔn)確度高維護(hù)量小，可在線不停產(chǎn)安裝清洗等特點(diǎn)，超聲波流量計(jì)在我廠的成功應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了煤氣的準(zhǔn)確計(jì)量，而且也為企業(yè)的成本核算和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)提供了可靠的依據(jù)，也為低壓低速氣體流量計(jì)量提供了實(shí)跋經(jīng)驗(yàn)和選型濃據(jù)。